JP7634518B2 - Polycarbonate copolymer, coating liquid, electrophotographic photoreceptor, method for producing polycarbonate copolymer, and electric device - Google Patents
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Description
本発明は、ポリカーボネート共重合体、塗工液、電子写真感光体、ポリカーボネート共重合体の製造方法、および電気機器に関する。 The present invention relates to a polycarbonate copolymer, a coating liquid, an electrophotographic photoreceptor, a method for producing a polycarbonate copolymer, and an electrical device.
ポリカーボネート樹脂は、機械的性質、熱的性質、および電気的性質に優れている。そのため、ポリカーボネート樹脂は、様々な産業分野において成形品等の素材に用いられてきた。近年、ポリカーボネート樹脂の前述の特性に併せて、さらに光学的性質等をも利用することで、ポリカーボネート樹脂は、機能的な製品の分野においても多用されている。このような用途および分野の拡大に伴って、ポリカーボネート樹脂に対する要求される性能も多様化している。
ポリカーボネート樹脂に対するこのような要求に対して、従来から用いられてきた原料(例えば、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、及び1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等)を単に重縮合させて得られるポリカーボネート樹脂では、充分に対応できないことがある。そこで、様々な化学構造を有するポリカーボネート共重合体が、その用途および要求特性に応じて提案されている。
Polycarbonate resins have excellent mechanical, thermal, and electrical properties. Therefore, polycarbonate resins have been used as materials for molded products and the like in various industrial fields. In recent years, polycarbonate resins have been widely used in the field of functional products by utilizing the optical properties and the like of polycarbonate resins in addition to the above-mentioned properties. With the expansion of such applications and fields, the performance required for polycarbonate resins has also become more diverse.
Such demands on polycarbonate resins may not be met sufficiently by polycarbonate resins obtained by simply polycondensing conventional raw materials (e.g., 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, etc.) Therefore, polycarbonate copolymers having various chemical structures have been proposed according to the applications and required properties.
ところで、ポリカーボネート樹脂の電気的性質および光学的性質を利用した製品の一例として、ポリカーボネート樹脂を、電荷発生材料および電荷輸送材料等の機能性材料のバインダー樹脂として使用した電子写真感光体が挙げられる。One example of a product that utilizes the electrical and optical properties of polycarbonate resin is an electrophotographic photoreceptor that uses polycarbonate resin as a binder resin for functional materials such as charge generating materials and charge transport materials.
電子写真感光体は、電子写真プロセスに応じて、所定の感度、電気特性および光学特性を備えていることが要求される。
また、電子写真感光体は、その感光層の表面に、種々の操作(例えば、コロナ帯電、トナー現像、紙への転写、およびクリーニング処理等)が繰り返し行われるため、これら操作を行う度に電気的な外力および機械的な外力の少なくともいずれかが加えられる。従って、長期間に亘って電子写真の画質を維持するためには、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。
An electrophotographic photoreceptor is required to have predetermined sensitivity, electrical characteristics and optical characteristics according to the electrophotographic process.
In addition, since various operations (e.g., corona charging, toner development, transfer onto paper, cleaning treatment, etc.) are repeatedly performed on the surface of the photosensitive layer of the electrophotographic photoreceptor, at least one of an electrical external force and a mechanical external force is applied each time these operations are performed. Therefore, in order to maintain the image quality of electrophotography over a long period of time, the photosensitive layer provided on the surface of the electrophotographic photoreceptor is required to have durability against these external forces.
また、近年では、プリンターの多様なシステム導入に伴い、電子写真感光体の摩耗は、様々な要因(摩耗モード)で生じることが知られている。電子写真感光体の摩耗としては、機械的な摩耗(例えば、疲労摩耗等)、及び帯電ローラ等による放電劣化に起因する電気的な摩耗等が知られている。
そのため、前記摩耗モードで生じる摩耗に対して有効なバインダー樹脂が求められている。
In recent years, with the introduction of various printer systems, it is known that wear of electrophotographic photoconductors occurs due to various factors (wear modes). Known wear of electrophotographic photoconductors includes mechanical wear (for example, fatigue wear, etc.) and electrical wear caused by discharge deterioration due to a charging roller, etc.
Therefore, there is a demand for binder resins that are effective against wear that occurs in the above-mentioned wear mode.
従来、感光体用バインダー樹脂として、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、または2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンなどを原料とするポリカーボネート樹脂が使用されてきたが、耐久性の点で充分ではなかった。そこで、感光体用バインダー樹脂に対する高耐久化の要求に応えるため、多様な手法がとられてきた。電子写真感光体の感光層の耐摩耗性を向上させるための効果的な技術として、共重合ポリカーボネートが知られている。 Conventionally, polycarbonate resins made from raw materials such as 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane or 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane have been used as binder resins for photoreceptors, but they were not sufficient in terms of durability. Therefore, various methods have been used to meet the demand for high durability of binder resins for photoreceptors. Copolymer polycarbonate is known as an effective technology for improving the wear resistance of the photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor.
例えば、特許文献1には、剛直骨格であるビフェノールと、量体数が2量体~4量体程度の二価フェノール化合物から誘導されるビスクロロホーメートオリゴマーとを重縮合させてなるポリカーボネート共重合体が記載されている。当該ポリカーボネート共重合体におけるビフェノール成分の共重合比は、25モル%近くを有することが記載されている。For example, Patent Document 1 describes a polycarbonate copolymer obtained by polycondensation of biphenol, which has a rigid skeleton, and a bischloroformate oligomer derived from a dihydric phenol compound having a monomer number of about dimer to tetramer. It describes that the copolymerization ratio of the biphenol component in the polycarbonate copolymer is close to 25 mol%.
また、特許文献2及び特許文献3には、量体数が1量体~2量体程度の二価フェノール化合物から誘導されるビスクロロホーメートオリゴマーと、ビフェノール等を含む二価フェノール化合物とを重縮合させてなるポリカーボネート共重合体が記載されている。当該ポリカーボネート共重合体におけるビフェノール等の共重合比は、50モル%近くを有することが記載されている。Furthermore, Patent Documents 2 and 3 disclose a polycarbonate copolymer obtained by polycondensation of a bischloroformate oligomer derived from a dihydric phenol compound having a monomer to dimer structure, and a dihydric phenol compound containing biphenol or the like. It discloses that the copolymerization ratio of biphenol or the like in the polycarbonate copolymer is close to 50 mol %.
また、特許文献4には、感光層中に、特定の電荷発生物質と、特定のポリカーボネート樹脂とを含有する電子写真感光体が記載され、特定のポリカーボネート樹脂が、ビフェノールよりも剛直なターフェニル骨格やアントラセン骨格を含む繰り返し単位と、ビスフェノール骨格を含む繰り返し単位とを有するポリカーボネート共重合体であることが記載されている。Furthermore, Patent Document 4 describes an electrophotographic photoreceptor containing a specific charge generating material and a specific polycarbonate resin in a photosensitive layer, and describes that the specific polycarbonate resin is a polycarbonate copolymer having repeating units containing a terphenyl skeleton or an anthracene skeleton, which are more rigid than biphenol, and repeating units containing a bisphenol skeleton.
また、特許文献5には、p-ターフェニル骨格を含む構造単位を有するポリカーボネート共重合体が記載されている。Furthermore, Patent Document 5 describes a polycarbonate copolymer having structural units containing a p-terphenyl skeleton.
特許文献1に記載のポリカーボネート共重合体は、溶解性の良好なビスフェノールZ骨格と耐摩耗性の良好なビフェノールとを共重合して製造されている。当該ポリカーボネート共重合体は、オリゴマーの量体数が2量体~4量体程度の原料を用いて製造されている。そのため、当該ポリカーボネート共重合体におけるビフェノール成分の共重合比は、23モル%程度が限界であり、耐摩耗性が不足している。The polycarbonate copolymer described in Patent Document 1 is produced by copolymerizing a bisphenol Z skeleton, which has good solubility, with biphenol, which has good abrasion resistance. The polycarbonate copolymer is produced using a raw material in which the number of oligomers is about dimer to tetramer. Therefore, the copolymerization ratio of the biphenol component in the polycarbonate copolymer is limited to about 23 mol%, and the abrasion resistance is insufficient.
特許文献2及び特許文献3に記載のポリカーボネート共重合体は、オリゴマーの量体数を低減した原料から作製されている。そのため、当該ポリカーボネート共重合体におけるビフェノール等の骨格の共重合比は、25モル%~47モル%まで向上している。しかしながら、特許文献2及び特許文献3に記載のポリカーボネート共重合体であっても、外添剤を多く含むトナーを使用する際に起こる機械的劣化に対する高耐久化ニーズを満たすためには、耐摩耗性が十分ではない。The polycarbonate copolymers described in Patent Documents 2 and 3 are produced from raw materials with a reduced number of oligomers. Therefore, the copolymerization ratio of the biphenol skeleton in the polycarbonate copolymer is improved to 25 mol% to 47 mol%. However, even the polycarbonate copolymers described in Patent Documents 2 and 3 do not have sufficient abrasion resistance to meet the need for high durability against mechanical deterioration that occurs when using toner containing a large amount of external additives.
特許文献4及び特許文献5に記載のポリカーボネート共重合体には、ビフェノール等よりも剛直なターフェニル等の骨格であって、耐久性の向上が期待されるターフェニル骨格が共重合されている。しかしながら、当該ポリカーボネート共重合体は、耐摩耗性が要求される用途に向けて構造や組成が最適化されておらず、耐摩耗性が不足している。
また、ポリカーボネート共重合体を有機溶媒に溶解させて用いる場合、ポリカーボネート共重合体には、有機溶媒への溶解性が良好であることが求められる。
The polycarbonate copolymers described in Patent Documents 4 and 5 contain a terphenyl skeleton, which is more rigid than biphenol etc. and is expected to improve durability. However, the structure and composition of these polycarbonate copolymers are not optimized for applications requiring abrasion resistance, and the abrasion resistance is insufficient.
Furthermore, when the polycarbonate copolymer is used by dissolving it in an organic solvent, the polycarbonate copolymer is required to have good solubility in the organic solvent.
本発明の目的は、耐摩耗性に優れ、有機溶媒への溶解性が良好であるポリカーボネート共重合体、当該ポリカーボネート共重合体の製造方法、当該ポリカーボネート共重合体を用いた塗工液、当該ポリカーボネート共重合体を用いた電子写真感光体、および当該電子写真感光体を用いた電気機器を提供することである。The object of the present invention is to provide a polycarbonate copolymer having excellent abrasion resistance and good solubility in organic solvents, a method for producing the polycarbonate copolymer, a coating liquid using the polycarbonate copolymer, an electrophotographic photoreceptor using the polycarbonate copolymer, and an electrical device using the electrophotographic photoreceptor.
本発明の一態様に係るポリカーボネート共重合体は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位Aと、下記一般式(2)で表される繰り返し単位Bとを有し、かつ、下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー及び下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの少なくとも一方を原料として得られ、
前記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数n1が1.0以上1.3以下であり、
前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数n2が1.0以上1.3以下である。
The polycarbonate copolymer according to one embodiment of the present invention has a repeating unit A represented by the following general formula (1) and a repeating unit B represented by the following general formula (2), and is obtained from at least one of a bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and a bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A),
The average number of monomers n1 of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A) is 1.0 or more and 1.3 or less,
The average number of monomers n2 of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A) is 1.0 or more and 1.3 or less.
(前記一般式(1)中、Ar1は、下記一般式(3)で表される基であり、
前記一般式(2)中、Ar2は、下記一般式(4)で表される基である。)
In the general formula (1), Ar 1 is a group represented by the following general formula (3):
In the general formula (2), Ar2 is a group represented by the following general formula (4):
[前記一般式(3)及び(4)中、
R11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基、
無置換の炭素数1~2のフルオロアルキル基、
無置換の炭素数1~2のアルコキシ基であり、
R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR19及びR20は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X2及びX3は、それぞれ独立に、
CR100または窒素原子であり、
R100は、
水素原子、または
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X1は、
-CR3R4-で表される基、
置換もしくは無置換の炭素数5~6のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換の炭素数7~10のビシクロ炭化水素ジイル基、または
置換もしくは無置換の炭素数10~16のトリシクロ炭化水素ジイル基であり、
R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR3及びR4は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~3のアルキル基、
無置換の炭素数1~3のフルオロアルキル基、または
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~12のアリール基であり、
ただし、R19及びR20が水素原子である場合、R11~R14のいずれか1つ以上は置換基であり、かつR15~R18のいずれか1つ以上は置換基であり、
R11~R18が水素原子である場合、R19及びR20は置換基である。]
[In the general formulas (3) and (4),
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms,
R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 19 and R 20 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X2 and X3 each independently represent
CR 100 or a nitrogen atom;
R100 is,
a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X1 is
a group represented by -CR 3 R 4 -,
a substituted or unsubstituted cycloalkylidene group having 5 to 6 carbon atoms,
a substituted or unsubstituted bicyclohydrocarbon diyl group having 7 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted tricyclohydrocarbon diyl group having 10 to 16 carbon atoms,
R3 and R4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R3 and R4 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms,
provided that when R 19 and R 20 are hydrogen atoms, any one or more of R 11 to R 14 are substituents, and any one or more of R 15 to R 18 are substituents;
When R 11 to R 18 are hydrogen atoms, R 19 and R 20 are substituents.
[前記一般式(1A)中、Ar1は、前記一般式(3)で表される基であり、n1は、平均量体数を表し、
前記一般式(2A)中、Ar2は、前記一般式(4)で表される基であり、n2は、平均量体数を表す。]
In the general formula (1A), Ar 1 is a group represented by the general formula (3), n 1 represents the average number of monomers,
In the general formula (2A), Ar2 is a group represented by the general formula (4), and n2 represents the average number of monomers.
本発明の一態様に係るポリカーボネート共重合体の製造方法は、下記(CS1)、(CS2)又は(CS3)の合成反応でポリカーボネート共重合体を製造する。
(CS1)下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物とを酸結合剤存在下で界面重縮合させる。
(CS2)下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(5)で表される二価フェノール性化合物とを酸結合剤存在下で界面重縮合させる。
(CS3)下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーとを混合し、下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー及び下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの混合物を、下記一般式(5)で表される二価フェノール性化合物または下記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物を界面重縮合させる。
In a method for producing a polycarbonate copolymer according to one embodiment of the present invention, a polycarbonate copolymer is produced by the following synthesis reaction (CS1), (CS2) or (CS3).
(CS1) A bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (6) are subjected to interfacial polycondensation in the presence of an acid binder.
(CS2) A bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A) and a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (5) are subjected to interfacial polycondensation in the presence of an acid binder.
(CS3) A bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) is mixed with a bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A), and the mixture of the bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and the bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A) is subjected to interfacial polycondensation with a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (5) or a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (6).
[前記一般式(1A)及び(5)において、Ar1は、下記一般式(3)で表される基であり、前記一般式(2A)及び(6)において、Ar2は、下記一般式(4)で表される基であり、
前記一般式(1A)中、n1は平均量体数を表し、1.0以上1.3以下であり、
前記一般式(2A)中、n2は平均量体数を表し、1.0以上1.3以下である、]
[In the general formulas (1A) and (5), Ar 1 is a group represented by the following general formula (3), and in the general formulas (2A) and (6), Ar 2 is a group represented by the following general formula (4):
In the general formula (1A), n1 represents the average number of monomers and is 1.0 to 1.3,
In the general formula (2A), n2 represents the average number of monomers and is 1.0 to 1.3.
[前記一般式(3)及び(4)中、
R11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基、
無置換の炭素数1~2のフルオロアルキル基、
無置換の炭素数1~2のアルコキシ基であり、
R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR19及びR20は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X2及びX3は、それぞれ独立に、
CR100または窒素原子であり、
R100は、
水素原子、または
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X1は、
-CR3R4-で表される基、
置換もしくは無置換の炭素数5~6のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換の炭素数7~10のビシクロ炭化水素ジイル基、または
置換もしくは無置換の炭素数10~16のトリシクロ炭化水素ジイル基であり、
R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR3及びR4は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~3のアルキル基、
無置換の炭素数1~3のフルオロアルキル基、または
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~12のアリール基であり、
ただし、R19及びR20が水素原子である場合、R11~R14のいずれか1つ以上は置換基であり、かつR15~R18のいずれか1つ以上は置換基であり、
R11~R18が水素原子である場合、R19及びR20は置換基である。]
[In the general formulas (3) and (4),
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms,
R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 19 and R 20 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X2 and X3 each independently represent
CR 100 or a nitrogen atom;
R100 is,
a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X1 is
a group represented by -CR 3 R 4 -,
a substituted or unsubstituted cycloalkylidene group having 5 to 6 carbon atoms,
a substituted or unsubstituted bicyclohydrocarbon diyl group having 7 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted tricyclohydrocarbon diyl group having 10 to 16 carbon atoms,
R3 and R4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R3 and R4 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms,
provided that when R 19 and R 20 are hydrogen atoms, any one or more of R 11 to R 14 are substituents, and any one or more of R 15 to R 18 are substituents;
When R 11 to R 18 are hydrogen atoms, R 19 and R 20 are substituents.
本発明の一態様に係る塗工液は、本発明の一態様に係るポリカーボネート共重合体と、有機溶剤とを含む。
本発明の一態様に係る電子写真感光体は、本発明の一態様に係るポリカーボネート共重合体を含む。
本発明の一態様に係る電子写真感光体は、基板と、前記基板上に設けられた感光層と、を有し、前記感光層は、本発明の一態様に係るポリカーボネート共重合体を含む。
本発明の一態様に係る電気機器は、本発明の一態様に係る電子写真感光体を有する。
The coating fluid according to one embodiment of the present invention contains the polycarbonate copolymer according to one embodiment of the present invention and an organic solvent.
An electrophotographic photoreceptor according to an embodiment of the present invention contains the polycarbonate copolymer according to an embodiment of the present invention.
An electrophotographic photoreceptor according to one aspect of the present invention includes a substrate and a photosensitive layer provided on the substrate, the photosensitive layer including the polycarbonate copolymer according to one aspect of the present invention.
An electrical device according to an aspect of the present invention includes the electrophotographic photoreceptor according to an aspect of the present invention.
本発明によれば、耐摩耗性に優れ、有機溶媒への溶解性が良好であるポリカーボネート共重合体、当該ポリカーボネート共重合体の製造方法、当該ポリカーボネート共重合体を用いた塗工液、当該ポリカーボネート共重合体を用いた電子写真感光体、および当該電子写真感光体を用いた電気機器を提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a polycarbonate copolymer having excellent abrasion resistance and good solubility in organic solvents, a method for producing the polycarbonate copolymer, a coating liquid using the polycarbonate copolymer, an electrophotographic photoreceptor using the polycarbonate copolymer, and an electrical device using the electrophotographic photoreceptor.
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、p―ターフェニル骨格を有するビスクロロホーメートオリゴマー(一般式(1)で表される繰り返し単位Aに由来するビスクロロホーメートオリゴマー)及びビスフェノール骨格を有するビスクロロホーメートオリゴマー(一般式(2)で表される繰り返し単位Bに由来するビスクロロホーメートオリゴマー)の少なくとも一方を原料に使用することで、耐摩耗性に優れたポリカーボネート共重合体が得られることを見出し、本発明を完成させた。前記p―ターフェニル骨格を有するビスクロロホーメートオリゴマー、及び前記ビスフェノール骨格を有するビスクロロホーメートオリゴマーは、共に平均量体数が1.0以上1.3以下に調整されており、低量体数である。
また、本発明者らは、優れた耐摩耗性が、良好な降伏応力及び弾性仕事率に関係する事も確認した。
さらに、本発明者らは、p―ターフェニル骨格を有するビスクロロホーメートオリゴマー及びビスフェノール骨格を有するビスクロロホーメートオリゴマーの少なくとも一方を原料に使用することで、結晶性が高く且つ剛直なp-ターフェニル骨格を比較的高い割合で含有した場合でも、有機溶媒への溶解性が良好であり、結晶化を抑制でき、結晶化による溶液の白濁化を抑制できるポリカーボネート共重合体が得られることを見出した。
As a result of extensive research, the present inventors have found that a polycarbonate copolymer having excellent abrasion resistance can be obtained by using, as a raw material, at least one of a bischloroformate oligomer having a p-terphenyl skeleton (a bischloroformate oligomer derived from a repeating unit A represented by general formula (1)) and a bischloroformate oligomer having a bisphenol skeleton (a bischloroformate oligomer derived from a repeating unit B represented by general formula (2)), and have completed the present invention. The bischloroformate oligomer having a p-terphenyl skeleton and the bischloroformate oligomer having a bisphenol skeleton both have an average number of monomers adjusted to be 1.0 or more and 1.3 or less, that is, a low number of monomers.
The inventors have also determined that excellent wear resistance is related to good yield stress and elastic power.
Furthermore, the present inventors have found that by using at least one of a bischloroformate oligomer having a p-terphenyl skeleton and a bischloroformate oligomer having a bisphenol skeleton as a raw material, it is possible to obtain a polycarbonate copolymer that has good solubility in organic solvents, can suppress crystallization, and can suppress clouding of the solution due to crystallization, even when the copolymer contains a relatively high proportion of a highly crystalline and rigid p-terphenyl skeleton.
特許文献2(特開2011-26574号公報)の実施例10等には、ビスフェノールZの二価芳香族基を有する低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーと、ビフェノールモノマーとを反応させて得られたポリカーボネート共重合体が記載されている。本実施形態のポリカーボネート共重合体は、この特許文献2(特開2011-26574号公報)に記載のポリカーボネート共重合体に比べ、耐摩耗性が良好であり、摩耗に関連する降伏応力及び弾性仕事率も良好である。
また、本実施形態のポリカーボネート共重合体は、前述の通り、結晶性が高く且つ剛直なp-ターフェニル骨格を比較的高い割合で含有した場合でも、有機溶媒への溶解性が良好であり、結晶化を抑制でき、結晶化による溶液の白濁化を抑制できる。そのため、本実施形態のポリカーボネート共重合体は、電子写真感光体用途でも、良好な耐摩耗性を有しており、当該ポリカーボネート共重合体を用いた電子写真感光体は、良好な電子写真特性を発現できる。
Example 10 of Patent Document 2 (JP 2011-26574 A) and the like describes a polycarbonate copolymer obtained by reacting a low-mer bischloroformate oligomer having a divalent aromatic group of bisphenol Z with a biphenol monomer. The polycarbonate copolymer of the present embodiment has better abrasion resistance and also has better yield stress and elastic power related to abrasion than the polycarbonate copolymer described in Patent Document 2 (JP 2011-26574 A).
Furthermore, as described above, even when the polycarbonate copolymer of the present embodiment contains a relatively high proportion of the highly crystalline and rigid p-terphenyl skeleton, it has good solubility in organic solvents, can suppress crystallization, and can suppress clouding of the solution due to crystallization. Therefore, the polycarbonate copolymer of the present embodiment has good abrasion resistance even when used for electrophotographic photoreceptors, and electrophotographic photoreceptors using the polycarbonate copolymer can exhibit good electrophotographic characteristics.
以下に、本発明の一実施形態におけるポリカーボネート共重合体(以下、ポリカーボネート共重合体を単に「PC共重合体」と表記することもある)、当該PC共重合体を用いた塗工液、当該PC共重合体を用いた電子写真感光体、および当該電子写真感光体を用いた電気機器について詳細に説明する。
本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前に記載される数値を下限値とし、「~」の後に記載される数値を上限値として含む範囲を意味する。
Hereinafter, a polycarbonate copolymer according to one embodiment of the present invention (hereinafter, the polycarbonate copolymer may be simply referred to as a "PC copolymer"), a coating liquid using the PC copolymer, an electrophotographic photoreceptor using the PC copolymer, and an electrical device using the electrophotographic photoreceptor will be described in detail.
In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range including the numerical value before "to" as the lower limit and the numerical value after "to" as the upper limit.
[PC共重合体の構造]
本実施形態のPC共重合体は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位Aと、下記一般式(2)で表される繰り返し単位Bとを有し、かつ、下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー及び下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの少なくとも一方を原料として得られる。
一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数n1が1.0以上1.3以下である。
一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数n2が1.0以上1.3以下である。
[Structure of PC copolymer]
The PC copolymer of the present embodiment has a repeating unit A represented by the following general formula (1) and a repeating unit B represented by the following general formula (2), and is obtained using at least one of a bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and a bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A) as a raw material:
The average number of monomers n1 of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A) is 1.0 or more and 1.3 or less.
The average number of monomers n2 of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A) is 1.0 or more and 1.3 or less.
(前記一般式(1)中、Ar1は、下記一般式(3)で表される基であり、前記一般式(2)中、Ar2は、下記一般式(4)で表される基である。*は、結合位置を示す。) (In the general formula (1), Ar 1 is a group represented by the following general formula (3), and in the general formula (2), Ar 2 is a group represented by the following general formula (4). * indicates a bonding position.)
[前記一般式(3)及び(4)中、
R11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基、
無置換の炭素数1~2のフルオロアルキル基、
無置換の炭素数1~2のアルコキシ基であり、
R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR19及びR20は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X2及びX3は、それぞれ独立に、
CR100または窒素原子であり、
R100は、
水素原子、または
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X1は、
-CR3R4-で表される基、
置換もしくは無置換の炭素数5~6のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換の炭素数7~10のビシクロ炭化水素ジイル基、または
置換もしくは無置換の炭素数10~16のトリシクロ炭化水素ジイル基であり、
R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR3及びR4は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~3のアルキル基、
無置換の炭素数1~3のフルオロアルキル基、または
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~12のアリール基であり、
ただし、R19及びR20が水素原子である場合、R11~R14のいずれか1つ以上は置換基であり、かつR15~R18のいずれか1つ以上は置換基であり、
R11~R18が水素原子である場合、R19及びR20は置換基である。*は、結合位置を示す。]
[In the general formulas (3) and (4),
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms,
R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 19 and R 20 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X2 and X3 each independently represent
CR 100 or a nitrogen atom;
R100 is,
a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X1 is
a group represented by -CR 3 R 4 -,
a substituted or unsubstituted cycloalkylidene group having 5 to 6 carbon atoms,
a substituted or unsubstituted bicyclohydrocarbon diyl group having 7 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted tricyclohydrocarbon diyl group having 10 to 16 carbon atoms,
R3 and R4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R3 and R4 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms,
provided that when R 19 and R 20 are hydrogen atoms, any one or more of R 11 to R 14 are substituents, and any one or more of R 15 to R 18 are substituents;
When R 11 to R 18 are hydrogen atoms, R 19 and R 20 are substituents. * indicates the bonding position.]
[前記一般式(1A)中、Ar1は、前記一般式(3)で表される基であり、n1は、平均量体数を表し、
前記一般式(2A)中、Ar2は、前記一般式(4)で表される基であり、n2は、平均量体数を表す。]
In the general formula (1A), Ar 1 is a group represented by the general formula (3), n 1 represents the average number of monomers,
In the general formula (2A), Ar2 is a group represented by the general formula (4), and n2 represents the average number of monomers.
本明細補書において、水素原子とは、中性子数が異なる同位体、すなわち、軽水素(protium)、重水素(deuterium)、および三重水素(tritium)を包含する。In this specification addendum, hydrogen atoms include isotopes with different numbers of neutrons, namely protium, deuterium, and tritium.
前記一般式(3)及び(4)において、R11~R20、R21~R28及びR100を構成する炭素数1~2のアルキル基としては、メチル基およびエチル基が挙げられる。好ましくはメチル基である。
前記一般式(3)及び(4)において、R11~R18及びR21~R28を構成する炭素数1~2のフルオロアルキル基としては、上記の炭素数1~2のアルキル基に1または2以上のフッ素原子が置換した基が挙げられる。好ましくは、パーフルオロアルキル基であり、例えば、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
前記一般式(3)及び(4)において、R11~R18及びR21~R28を構成する炭素数1~2のアルコキシ基としては、メトキシ基およびエトキシ基が挙げられる。
In the general formulas (3) and (4), examples of the alkyl group having 1 to 2 carbon atoms constituting R 11 to R 20 , R 21 to R 28 and R 100 include a methyl group and an ethyl group, with a methyl group being preferred.
In the general formulas (3) and (4), the fluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms constituting R 11 to R 18 and R 21 to R 28 includes the above-mentioned alkyl group having 1 to 2 carbon atoms substituted with one or more fluorine atoms, and is preferably a perfluoroalkyl group, such as a trifluoromethyl group.
In the general formulae (3) and (4), examples of the alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms constituting R 11 to R 18 and R 21 to R 28 include a methoxy group and an ethoxy group.
前記一般式(3)及び(4)において、R3及びR4を構成する炭素数1~3のアルキル基としては、直鎖アルキルあるいは分岐アルキルが挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、および各種のプロピル基が挙げられる。好ましくはメチル基である。
前記一般式(3)及び(4)において、R3及びR4を構成する炭素数1~3のフルオロアルキル基としては、上記の炭素数1~3のアルキル基に1または2以上のフッ素原子が置換した基が挙げられる。好ましくは、パーフルオロアルキル基であり、例えば、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
前記一般式(3)及び(4)において、R3及びR4を構成する環形成炭素数6~12のアリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基およびナフチル基等が挙げられる。
In the general formulas (3) and (4), the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms constituting R3 and R4 includes a linear alkyl group or a branched alkyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and various propyl groups. A methyl group is preferable.
In the general formulas (3) and (4), examples of the fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms constituting R3 and R4 include the above-mentioned alkyl group having 1 to 3 carbon atoms substituted with one or more fluorine atoms. Preferred are perfluoroalkyl groups, such as a trifluoromethyl group.
In the general formulae (3) and (4), examples of the aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms constituting R 3 and R 4 include a phenyl group, a biphenyl group, and a naphthyl group.
前記一般式(3)及び(4)において、X1を構成する炭素数5~6のシクロアルキリデン基としては、例えば、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基、および3,5,5-トリメチルシクロヘキシリデン基等が挙げられる。 In the general formulas (3) and (4), examples of the cycloalkylidene group having 5 to 6 carbon atoms constituting X 1 include a cyclopentylidene group, a cyclohexylidene group, and a 3,5,5-trimethylcyclohexylidene group.
ビシクロ炭化水素ジイル基とは、ビシクロ炭化水素から2つの水素原子を除くことにより誘導される2価の基をいう。
前記一般式(3)及び(4)において、X1を構成する炭素数7~10のビシクロ炭化水素ジイル基としては、例えば、デカヒドロナフタレン(ビシクロ[4.4.0]デカン)、ノルボルナン(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン)、ボルナン、ビシクロ[4.2.0]オクタン、ビシクロ[4.3.0]ノナン、ビシクロ[3.3.1]ノナン、及びペルヒドロアズレン等のいずれかから誘導される2価の基が挙げられる。
The bicyclohydrocarbon diyl group refers to a divalent group derived by removing two hydrogen atoms from a bicyclohydrocarbon.
In the general formulas (3) and (4), examples of the bicyclohydrocarbon diyl group having 7 to 10 carbon atoms constituting X1 include divalent groups derived from any one of decahydronaphthalene (bicyclo[4.4.0]decane), norbornane (bicyclo[2.2.1]heptane), bornane, bicyclo[4.2.0]octane, bicyclo[4.3.0]nonane, bicyclo[3.3.1]nonane, and perhydroazulene.
トリシクロ炭化水素ジイル基とは、トリシクロ炭化水素から2つの水素原子を除くことにより誘導される2価の基をいう。
前記一般式(3)及び(4)において、X1を構成する炭素数10~16のトリシクロ炭化水素ジイル基としては、例えば、ペルヒドロアントラセン、10,10-ジメチル-2,3,4,4a,5,6,7,8,8a,9,9a,10a-ドデカヒドロ-1H-アントラセン、ペルヒドロフルオレン、トリシクロ[8.5.0.02,8]ペンタデカン、exo-トリシクロ[5.5.5.02,6]デカン、及びendo-トリシクロ[5.5.5.02,6]デカン等のいずれかから誘導される2価の基が挙げられる。
The tricyclohydrocarbon diyl group refers to a divalent group derived by removing two hydrogen atoms from a tricyclohydrocarbon.
In the general formulas (3) and (4), examples of the tricyclohydrocarbon diyl group having 10 to 16 carbon atoms constituting X1 include divalent groups derived from any of perhydroanthracene, 10,10-dimethyl-2,3,4,4a,5,6,7,8,8a,9,9a,10a-dodecahydro-1H-anthracene, perhydrofluorene, tricyclo[8.5.0.0 2,8 ]pentadecane, exo-tricyclo[5.5.5.0 2,6 ]decane, and endo-tricyclo[5.5.5.0 2,6 ]decane.
本明細書において、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基としては、例えば、環形成炭素数6~12のアリール基(例えば、フェニル基、ビフェニル基、及びナフチル基等)、環形成原子数5~12ヘテロアリール基(例えば、ピリジル基等)、炭素数1~20のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、及びイソプロピル基等)、炭素数1~20のフルオロアルキル基(例えば、フルオロメチル基及びジフルオロメチル基等)、炭素数1~20のアルコキシ基(例えば、メトキシ基及びエトキシ基等)、およびハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも一種の基が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、および臭素原子等が挙げられる。
本明細書において、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基は、例えば、環形成炭素数6~12のアリール基、環形成原子数5~12ヘテロアリール基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のフルオロアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、およびハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも一種の基によってさらに置換されてもよい。
In the present specification, examples of the substituent in the case of "substituted or unsubstituted" include at least one group selected from the group consisting of aryl groups having 6 to 12 ring carbon atoms (e.g., phenyl, biphenyl, naphthyl, etc.), heteroaryl groups having 5 to 12 ring atoms (e.g., pyridyl, etc.), alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, etc.), fluoroalkyl groups having 1 to 20 carbon atoms (e.g., fluoromethyl and difluoromethyl groups), alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms (e.g., methoxy and ethoxy groups), and halogen atoms. Examples of halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, and bromine atoms.
In this specification, the substituent in the case of "substituted or unsubstituted" may be further substituted with at least one group selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms, a heteroaryl group having 5 to 12 ring atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a halogen atom.
本実施形態のPC共重合体において、Ar1/(Ar1+Ar2)で表される存在比は、好ましくは30モル%以上55モル%以下、より好ましくは35モル%以上45モル%以下、さらに好ましくは38モル%以上43モル%以下である。
Ar1/(Ar1+Ar2)で表される存在比が30モル%以上であると、耐摩耗性改善の効果が発現され易くなる。
Ar1/(Ar1+Ar2)で表される存在比が55モル%以下であると、規則性の高いp-ターフェニル構造の結晶化が起こり難くなり、有機溶媒への溶解性の低下が抑制される。
なお、上記のモル%は、モル共重合組成をパーセントで示した値である。モル共重合組成は、核磁気共鳴スペクトルから測定することができ、具体的には実施例に記載の方法で求めることができる。
In the PC copolymer of this embodiment, the abundance ratio represented by Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 ) is preferably 30 mol % or more and 55 mol % or less, more preferably 35 mol % or more and 45 mol % or less, and even more preferably 38 mol % or more and 43 mol % or less.
When the abundance ratio represented by Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 ) is 30 mol % or more, the effect of improving the wear resistance is easily achieved.
When the abundance ratio represented by Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 ) is 55 mol % or less, crystallization of the highly regular p-terphenyl structure is unlikely to occur, and a decrease in solubility in organic solvents is suppressed.
The above mol % is a value expressed as a percentage of the molar copolymer composition. The molar copolymer composition can be measured from a nuclear magnetic resonance spectrum, specifically, by the method described in the Examples.
本実施形態のPC共重合体において、Ar2/(Ar1+Ar2)で表される存在比は、好ましくは45モル%以上70モル%以下、より好ましくは55モル%以上65モル%以下、さらに好ましくは57モル%以上62モル%以下である。
Ar2/(Ar1+Ar2)で表される存在比が45モル%以上であると、規則性の高いp-ターフェニル構造の結晶化が起こり難くなり、有機溶媒への溶解性の低下が抑制される。
Ar2/(Ar1+Ar2)で表される存在比が70モル%以下であると、耐摩耗性改善の効果が発現され易くなる。
In the PC copolymer of this embodiment, the abundance ratio represented by Ar2 /( Ar1 + Ar2 ) is preferably 45 mol% or more and 70 mol% or less, more preferably 55 mol% or more and 65 mol% or less, and even more preferably 57 mol% or more and 62 mol% or less.
When the abundance ratio represented by Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 ) is 45 mol % or more, crystallization of the highly regular p-terphenyl structure is unlikely to occur, and a decrease in solubility in organic solvents is suppressed.
When the abundance ratio represented by Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 ) is 70 mol % or less, the effect of improving the wear resistance is easily achieved.
本実施形態のPC共重合体において、前記一般式(3)中、X2及びX3は、それぞれ独立に、CR100であることが好ましく、CHであることがより好ましい。 In the PC copolymer of the present embodiment, in the general formula (3), X2 and X3 each independently are preferably CR100 , and more preferably CH.
本実施形態のPC共重合体において、前記一般式(4)中、X1は、-CR3R4-で表される基、または置換もしくは無置換の炭素数5~6のシクロアルキリデン基であることが好ましく、置換もしくは無置換の炭素数5~6のシクロアルキリデン基であることがより好ましい。
X1が-CR3R4-で表される基である場合、R3及びR4は、それぞれ独立に、無置換の炭素数1~3のアルキル基であることが好ましい。
In the PC copolymer of this embodiment, in general formula (4), X 1 is preferably a group represented by -CR 3 R 4 - or a substituted or unsubstituted cycloalkylidene group having 5 to 6 carbon atoms, and more preferably a substituted or unsubstituted cycloalkylidene group having 5 to 6 carbon atoms.
When X 1 is a group represented by -CR 3 R 4 -, it is preferable that R 3 and R 4 each independently represent an unsubstituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
本実施形態のPC共重合体において、R11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、水素原子、または無置換の炭素数1~2のアルキル基であることが好ましい。 In the PC copolymer of this embodiment, it is preferable that R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
本実施形態のPC共重合体において、R11及びR16は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、R12及びR15は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、R13及びR18は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、R14及びR17は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、R19及びR20は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、X2及びX3は同一であることが好ましい。
In the PC copolymer of this embodiment, R 11 and R 16 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, R 12 and R 15 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, R 13 and R 18 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, R 14 and R 17 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, R 19 and R 20 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, X2 and X3 are preferably the same.
本実施形態のPC共重合体において、R21及びR26は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、R22及びR25は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、R23及びR28は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、R24及びR27は同一であることが好ましい。
本実施形態のPC共重合体において、R3及びR4は互いに異なることが好ましい。
In the PC copolymer of this embodiment, R 21 and R 26 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, R 22 and R 25 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, R 23 and R 28 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, R 24 and R 27 are preferably the same.
In the PC copolymer of this embodiment, R3 and R4 are preferably different from each other.
前記一般式(1)で表される繰り返し単位Aと、前記一般式(2)で表される繰り返し単位Bとを有するPC共重合体としては、下記一般式(100)で表されるものが好ましい。As a PC copolymer having a repeating unit A represented by the general formula (1) and a repeating unit B represented by the general formula (2), one represented by the following general formula (100) is preferred.
前記一般式(100)において、aは、前記繰り返し単位Aにおけるモル共重比を表し、bは、前記繰り返し単位Bにおけるモル共重比を表す。
aは、Ar1/(Ar1+Ar2)であり、bは、Ar2/(Ar1+Ar2)である。
存在比としてのAr1/(Ar1+Ar2)は、Ar1のモル百分率で表される。
モル共重合比としてのAr1/(Ar1+Ar2)は、Ar1のモル分率で表される。
Ar2の存在比及びモル共重合比についても同様である。
In the general formula (100), a represents the molar copolymer ratio in the repeating unit A, and b represents the molar copolymer ratio in the repeating unit B.
a is Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 ) and b is Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 ).
The abundance ratio Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 ) is expressed as the molar percentage of Ar 1 .
The molar copolymerization ratio Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 ) is represented by the molar fraction of Ar 1 .
The same applies to the abundance ratio and molar copolymerization ratio of Ar2 .
なお、前記一般式(100)において、各繰り返し単位は必ずしも連続していない。
前記一般式(100)で表されるPC共重合体は、交互共重合体、およびランダム共重合体等、いずれであってもよい。
In the general formula (100), the repeating units are not necessarily consecutive.
The PC copolymer represented by the general formula (100) may be either an alternating copolymer or a random copolymer.
本実施形態のPC共重合体において、前記一般式(1)中、Ar1は、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン、2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール、及び3,3’’-ジメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニルのいずれかから誘導される2価の基であることが好ましい。
2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジンから誘導される2価の基は、下記一般式(3-1)で表される基である。2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオールから誘導される2価の基は、下記一般式(3-2)で表される基である。3,3’’-ジメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニルは、下記一般式(3-3)で表される基である。
In the PC copolymer of this embodiment, in the general formula (1), Ar 1 is preferably a divalent group derived from any one of 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine, 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol, and 3,3''-dimethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl.
The divalent group derived from 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine is a group represented by the following general formula (3-1). The divalent group derived from 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol is a group represented by the following general formula (3-2). 3,3''-dimethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl is a group represented by the following general formula (3-3).
本実施形態のPC共重合体において、Ar1としては、例えば、下記一般式(3-1)~(3-4)で表される基が挙げられる。*は、結合位置を示す。 In the PC copolymer of this embodiment, Ar 1 may be, for example, a group represented by the following general formulae (3-1) to (3-4), in which * indicates a bonding position.
本実施形態のPC共重合体において、前記一般式(2)中、Ar2は、下記一般式(4A)で表される基であることが好ましい。 In the PC copolymer of the present embodiment, in the general formula (2), Ar 2 is preferably a group represented by the following general formula (4A).
(前記一般式(4A)中、R21~R28は、それぞれ独立に、前記一般式(4)におけるR21~R28と同義である。*は、結合位置を示す。) (In the general formula (4A), R 21 to R 28 each independently have the same definition as R 21 to R 28 in the general formula (4). * indicates a bonding position.)
本実施形態のPC共重合体において、Ar2としては、例えば、下記一般式(4-1)~(4-6)で表される基が挙げられる。*は、結合位置を示す。 In the PC copolymer of this embodiment, Ar2 may be, for example, a group represented by the following general formulae (4-1) to (4-6), in which * indicates a bonding position.
本実施形態のPC共重合体は、原料として、平均量体数n1が1.0以上1.3以下の範囲にある前記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー、及び平均量体数n2が1.0以上1.3以下の範囲にある前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの少なくとも一方を使用することで、結晶性の高いAr1骨格を有する場合であっても、PC共重合体中の3連子AAA(繰り返し単位Aが連続して3つ並んで構成される構造単位AAA)の3連子分率を5モル%以下に抑えることができる。その結果、PC共重合体の結晶化を抑制できるので、有機溶媒への溶解性が良好であるPC共重合体とすることができる。 The PC copolymer of this embodiment uses, as a raw material, at least one of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A) having an average number of repeat units n1 in the range of 1.0 to 1.3 and the bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A) having an average number of repeat units n2 in the range of 1.0 to 1.3, so that even when the PC copolymer has a highly crystalline Ar1 skeleton, the triad fraction of the AAA triad (a structural unit AAA consisting of three consecutive repeat units A lined up) in the PC copolymer can be suppressed to 5 mol % or less. As a result, crystallization of the PC copolymer can be suppressed, and the PC copolymer can have good solubility in organic solvents.
ここで、3連子および3連子分率について説明する。
本実施形態のPC共重合体において、前記一般式(1)で表される繰り返し単位A及び前記一般式(2)で表される繰り返し単位Bのいずれかが連続して3つ並んで構成される構造単位ABA、BAA、AAA、AAB、BBA、BAB、ABB、及びBBBをそれぞれ3連子と定義する。
そして、全ての3連子(ABA、BAA、AAA、AAB、BBA、BAB、ABB、及びBBB)の合計モル数に対する各3連子のモル数を百分率で示したものを3連子分率と定義する。
例えば、以下に示す繰り返し単位A及び繰り返し単位Bの連鎖では、四角で囲って示すABA、BAAの他、AAA、AAB、BBA、BAB、ABB、及びBBBで表される合計8つの3連子が存在する。この連鎖において、8つの3連子の合計モル数における各3連子のモル数を百分率で示したものが3連子分率となる。
Here, a description will be given of triplets and triplet fractions.
In the PC copolymer of the present embodiment, structural units ABA, BAA, AAA, AAB, BBA, BAB, ABB, and BBB each constituted by three consecutive repeating units A represented by general formula (1) or three consecutive repeating units B represented by general formula (2) are defined as a triad.
The number of moles of each triad relative to the total number of moles of all triads (ABA, BAA, AAA, AAB, BBA, BAB, ABB, and BBB) expressed as a percentage is defined as the triad fraction.
For example, in the chain of repeating units A and B shown below, in addition to ABA and BAA enclosed in a square, there are a total of eight triads represented by AAA, AAB, BBA, BAB, ABB, and BBB. In this chain, the number of moles of each triad out of the total number of moles of the eight triads expressed as a percentage is the triad fraction.
2連子および2連子分率についても、3連子および3連子分率と同様に説明できる。
本実施形態のPC共重合体において、前記一般式(1)で表される繰り返し単位A及び前記一般式(2)で表される繰り返し単位Bのいずれかが連続して2つ並んで構成される構造単位AA、BB、AB、及びBAをそれぞれ2連子と定義する。
そして、全ての2連子(AA、BB、AB、及びBA)の合計モル数に対する各2連子のモル数を百分率で示したものを2連子分率と定義する。
例えば、以下に示す繰り返し単位A及び繰り返し単位Bの連鎖では、楕円で囲って示すAA、BBの他、AB及びBAで表される合計4つの2連子が存在する。この連鎖において、4つの2連子の合計モル数における各2連子のモル数を百分率で示したものが2連子分率となる。
Diads and diad fractions can be explained in the same way as triads and triad fractions.
In the PC copolymer of the present embodiment, the structural units AA, BB, AB, and BA each composed of two consecutive repeating units A represented by the general formula (1) or two consecutive repeating units B represented by the general formula (2) are defined as a diad.
The number of moles of each diad relative to the total number of moles of all diads (AA, BB, AB, and BA) is defined as the diad fraction, expressed as a percentage.
For example, in the chain of repeating units A and B shown below, in addition to AA and BB enclosed in ellipses, there are a total of four diads represented by AB and BA. In this chain, the diad fraction is the percentage of the number of moles of each diad out of the total number of moles of the four diads.
本実施形態のPC共重合体が、例えば、下記一般式で表される繰り返し単位A及び繰り返し単位Bを有する場合、13C-NMRスペクトルにより、下記一般式中、α、β、γ、δで示された4位の炭素は左右の骨格の影響を受けて固有のシフト値を示す。下記一般式の場合では、左右のA骨格の影響を受ける。これによりABA、BAA、AAA、AAB、BBA、BAB、ABB、及びBBBで表される3連子パターンがそれぞれどれだけ含まれるかを百分率で知ることができる。
13C-NMRスペクトルは、例えば、以下の測定条件で測定される。
For example, when the PC copolymer of the present embodiment has repeating units A and B represented by the following general formula, the 4-position carbon represented by α, β, γ, and δ in the following general formula shows a specific shift value in the 13 C-NMR spectrum due to the influence of the left and right skeletons. In the case of the following general formula, it is influenced by the left and right A skeletons. This makes it possible to know the percentage of each of the triad patterns represented by ABA, BAA, AAA, AAB, BBA, BAB, ABB, and BBB contained.
The 13 C-NMR spectrum is measured, for example, under the following measurement conditions.
(13C-NMRスペクトルの測定条件)
・装置 :ブルカージャパン株式会社製(AVANCE III HD 500)
(5mmφ TCIクライオプローブ使用)
・溶媒 :CD2Cl2
・測定濃度(サンプル量/溶媒量):50mg/mL
・積算回数:1024回(約1時間)
( 13C -NMR Spectrum Measurement Conditions)
Apparatus: Bruker Japan Co., Ltd. (AVANCE III HD 500)
(5mmφ TCI cryoprobe used)
Solvent : CD2Cl2
Measurement concentration (sample amount/solvent amount): 50 mg/mL
- Number of times of accumulation: 1024 times (about 1 hour)
本実施形態のPC共重合体において、前記一般式(1)で表される繰り返し単位A及び前記一般式(2)で表される繰り返し単位Bのいずれかが連続して3つ並んで構成される構造単位ABA、BAA、AAA、AAB、BBA、BAB、ABB、及びBBBをそれぞれ3連子と定義した場合、ABA、BAA、AAA、AAB、BBA、BAB、ABB、及びBBBで表される合計8種の3連子の合計モル数に対するAAAで表される3連子のモル数の百分率(3連子分率)は、好ましくは3モル%以下、より好ましくは2モル%以下、さらに好ましくは1モル%以下である。
AAAで表される3連子のモル数の百分率(3連子分率)が3モル%以下であると、樹脂の結晶性が低下し、有機溶剤への溶解性が向上する。その結果、電荷輸送材などとの相溶性が向上し、感光体の耐摩耗性や電気特性がより向上する。
In the PC copolymer of the present embodiment, when the structural units ABA, BAA, AAA, AAB, BBA, BAB, ABB, and BBB each constituted by three consecutive repeating units A represented by the general formula (1) or three consecutive repeating units B represented by the general formula (2) are defined as a triad, the percentage of the number of moles of the triad represented by AAA to the total number of moles of the total eight types of triads represented by ABA, BAA, AAA, AAB, BBA, BAB, ABB, and BBB (triad fraction) is preferably 3 mol % or less, more preferably 2 mol % or less, and even more preferably 1 mol % or less.
When the percentage of the number of moles of the triads represented by AAA (triad fraction) is 3 mol % or less, the crystallinity of the resin decreases and the solubility in organic solvents increases, which results in improved compatibility with charge transport materials and the like, and further improved wear resistance and electrical properties of the photoreceptor.
本実施形態のPC共重合体において、前記一般式(1)で表される繰り返し単位A及び前記一般式(2)で表される繰り返し単位Bのいずれかが連続して2つ並んで構成される構造単位AA、BB、AB、及びBAをそれぞれ2連子と定義した場合、AA、BB、AB、及びBAで表される合計4種の2連子の合計モル数に対するAAで表される2連子のモル数の百分率(2連子分率)は、好ましくは5モル%以下、より好ましくは3モル%以下、さらに好ましくは1モル%以下である。
AAで表される2連子のモル数の百分率(2連子分率)が5モル%以下であると、樹脂の結晶性が低下し、有機溶剤への溶解性が向上する。その結果、電荷輸送材などとの相溶性が向上し、感光体の耐摩耗性や電気特性がより向上する。
In the PC copolymer of the present embodiment, when the structural units AA, BB, AB, and BA each constituted by two consecutively arranged repeating units A represented by the general formula (1) or two consecutively arranged repeating units B represented by the general formula (2) are defined as a diad, the percentage of the number of moles of the diad represented by AA to the total number of moles of the four types of diads represented by AA, BB, AB, and BA (diad fraction) is preferably 5 mol % or less, more preferably 3 mol % or less, and even more preferably 1 mol % or less.
When the percentage of the number of moles of diads represented by AA (diad fraction) is 5 mol % or less, the crystallinity of the resin is reduced and the solubility in organic solvents is improved, which results in improved compatibility with charge transport materials and the like, and improved wear resistance and electrical properties of the photoreceptor.
本実施形態のPC共重合体がTHF(テトラヒドロフラン)に対して、固形分濃度10質量%で溶解し、その溶液のHAZE値が3%以下であることが好ましい。
HAZE値は、より好ましくは2%以下、さらに好ましくは1%以下である。
HAZE値が3%以下であると、透明性に優れたPC共重合体が得られる。
HAZE値の測定方法としては、後述する実施例において説明する方法が挙げられる。
It is preferable that the PC copolymer of the present embodiment dissolves in THF (tetrahydrofuran) at a solid content concentration of 10 mass %, and the haze value of the solution is 3% or less.
The HAZE value is more preferably 2% or less, and further preferably 1% or less.
When the HAZE value is 3% or less, a PC copolymer having excellent transparency can be obtained.
The HAZE value can be measured by the method described in the Examples below.
本実施形態のPC共重合体は、引張試験において、引張速度1mm/minでの降伏応力が70%以上であることが好ましい。
降伏応力は、より好ましくは72%以上、さらに好ましくは75%以上である。
降伏応力が70%以上であると、耐摩耗性がより向上したPC共重合体が得られる。
降伏応力の測定方法としては、後述する実施例において説明する方法が挙げられる。
The PC copolymer of this embodiment preferably has a yield stress of 70% or more at a tensile speed of 1 mm/min in a tensile test.
The yield stress is more preferably 72% or more, and further preferably 75% or more.
When the yield stress is 70% or more, a PC copolymer having improved abrasion resistance can be obtained.
The yield stress can be measured by the method described in the Examples below.
本実施形態のPC共重合体は、ナノインデンテーション試験において、荷重を0.6Nに設定した場合のマルテンス硬度が160MPa以上であることが好ましい。
マルテンス硬度は、より好ましくは170MPa以上、さらに好ましくは180MPa以上である。
マルテンス硬度が160MPa以上であると、耐摩耗性の向上にも寄与するが、感光体のバインダー樹脂に用いた場合の耐トナー付着性が良好なPC共重合体が得られる。
マルテンス硬度の測定方法としては、後述する実施例において説明する方法が挙げられる。
The PC copolymer of this embodiment preferably has a Martens hardness of 160 MPa or more when the load is set to 0.6 N in a nanoindentation test.
The Martens hardness is more preferably 170 MPa or more, and further preferably 180 MPa or more.
When the Martens hardness is 160 MPa or more, this not only contributes to improvement of abrasion resistance, but also provides a PC copolymer with good toner adhesion resistance when used as a binder resin for a photoreceptor.
The Martens hardness can be measured by the method described in the Examples below.
本実施形態のPC共重合体は、インデンテーション試験において、荷重を0.6Nに設定した場合の弾性仕事率が46%以上であることが好ましい。
弾性仕事率は、より好ましくは47%以上、さらに好ましくは48%以上である。
弾性仕事率が46%以上であると、耐摩耗性がより向上したPC共重合体が得られる。
弾性仕事率の測定方法としては、後述する実施例において説明する方法が挙げられる。
The PC copolymer of this embodiment preferably has an elastic power of 46% or more when a load is set to 0.6 N in an indentation test.
The elastic power is more preferably 47% or more, and further preferably 48% or more.
When the elastic power is 46% or more, a PC copolymer having improved abrasion resistance can be obtained.
The elastic power can be measured by the method described in the Examples below.
本実施形態のPC共重合体2gを塩化メチレンに溶解しPETフィルム上にキャスト製膜して得たフィルムサンプルのキャスト面に、500gの荷重をかけた摩耗輪を接触させて2000回転させた後の前記フィルムサンプルの質量減少量が3.0mg以下であることが好ましい。
質量減少量は、より好ましくは2.5mg以下、さらに好ましくは2.0mg以下である。
質量減少量が3.0mg以下であると、耐摩耗性がより向上したPC共重合体が得られる。
質量減少量の測定方法としては、後述する実施例において説明する方法が挙げられる。
A film sample is obtained by dissolving 2 g of the PC copolymer of this embodiment in methylene chloride and casting the resulting solution on a PET film. The cast surface of the film sample is then contacted with an abrasive wheel carrying a load of 500 g and rotated 2,000 times, after which the mass loss of the film sample is preferably 3.0 mg or less.
The mass loss is more preferably 2.5 mg or less, and even more preferably 2.0 mg or less.
When the mass loss is 3.0 mg or less, a PC copolymer having improved abrasion resistance can be obtained.
The mass loss can be measured by the method described in the Examples below.
本実施形態において、PC共重合体の還元粘度[ηSP/C]は、濃度0.5g/dLであるPC共重合体の塩化メチレン溶液の20℃における値である。
本実施形態のPC共重合体の還元粘度[ηSP/C]は、好ましくは0.1dL/g以上5dL/g以下、より好ましくは0.2dL/g以上3dL/g以下、さらに好ましくは0.3dL/g以上2.5dL/g以下である。
PC共重合体の還元粘度[ηSP/C]が0.1dL/g以上であると、電子写真感光体等として使用した場合に十分な耐摩耗性を得ることができる。
PC共重合体の還元粘度[ηSP/C]が5dL/g以下であると、塗工液から電子写真感光体等の成形体を製造する時に、適切な塗工粘度に保つことができ、電子写真感光体等の成形体の生産性を上げることができる。
還元粘度の測定方法としては、後述する実施例において説明する方法が挙げられる。
In this embodiment, the reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer is the value at 20° C. of a methylene chloride solution of the PC copolymer having a concentration of 0.5 g/dL.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer of this embodiment is preferably 0.1 dL/g to 5 dL/g, more preferably 0.2 dL/g to 3 dL/g, and even more preferably 0.3 dL/g to 2.5 dL/g.
When the PC copolymer has a reduced viscosity [η SP /C] of 0.1 dL/g or more, sufficient abrasion resistance can be obtained when used as an electrophotographic photoreceptor or the like.
When the reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer is 5 dL/g or less, an appropriate coating viscosity can be maintained when a molded article such as an electrophotographic photoreceptor is produced from the coating liquid, and the productivity of the molded article such as an electrophotographic photoreceptor can be increased.
The reduced viscosity can be measured by the method described in the Examples below.
本実施形態のPC共重合体は、電気特性の改善の点で、連鎖末端が一価の芳香族基または一価のフッ素含有脂肪族基により封止されていることが好ましい。
一価の芳香族基は、アルキル基等の脂肪族基を含有する基であってもよい。
一価のフッ素含有脂肪族基は、芳香族基を含有する基であってもよい。
また、一価の芳香族基および一価のフッ素含有脂肪族基には、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、およびアリール基等の置換基が付加していてもよい。これらの置換基には、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、およびアリール基等の置換基がさらに付加していてもよい。また、置換基が複数ある場合、これらの置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。
In terms of improving electrical properties, the PC copolymer of this embodiment preferably has chain ends blocked with a monovalent aromatic group or a monovalent fluorine-containing aliphatic group.
The monovalent aromatic group may be a group that contains an aliphatic group, such as an alkyl group.
The monovalent fluorine-containing aliphatic group may be a group containing an aromatic group.
In addition, the monovalent aromatic group and the monovalent fluorine-containing aliphatic group may have a substituent added thereto, such as an alkyl group, a halogen atom, and an aryl group. These substituents may have a further substituent added thereto, such as an alkyl group, a halogen atom, and an aryl group. In addition, when there are a plurality of substituents, these substituents may be bonded to each other to form a ring.
連鎖末端を構成する一価の芳香族基は、炭素数6~12のアリール基を含むことが好ましい。このようなアリール基としては、例えば、フェニル基およびビフェニル基等が挙げられる。
芳香族基に付加する置換基、および芳香族基に付加しているアルキル基に付加する置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、および臭素原子等のハロゲン原子が挙げられる。また、芳香族基に付加する置換基として、例えば、炭素数1~20のアルキル基等が挙げられる。このアルキル基は、上記のようにハロゲン原子が付加した基であってもよく、アリール基が付加した基であってもよい。
The monovalent aromatic group constituting the chain end preferably contains an aryl group having a carbon number of 6 to 12. Examples of such aryl groups include a phenyl group and a biphenyl group.
Examples of the substituent added to the aromatic group and the substituent added to the alkyl group added to the aromatic group include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, and bromine atom. Examples of the substituent added to the aromatic group include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms. This alkyl group may be a group to which a halogen atom has been added as described above, or may be a group to which an aryl group has been added.
連鎖末端を構成する一価のフッ素含有脂肪族基としては、例えば、フッ素含有アルコールから誘導される一価の基等が挙げられる。Examples of the monovalent fluorine-containing aliphatic group constituting the chain end include monovalent groups derived from fluorine-containing alcohols.
フッ素含有アルコールとしては、炭素数2~6である複数のフルオロアルキル鎖同士が、エーテル結合を介して連結し、全フッ素原子数が13~19のフッ素含有アルコールが好ましい。全フッ素原子数が13以上であれば、十分な撥水性および撥油性を発現させることができる。一方、全フッ素原子数が19以下であれば、重合時の反応性の低下を抑制し、得られたPC共重合体の機械的強度、表面硬度、および耐熱性等が向上し得る。
さらに、一価のフッ素含有脂肪族基としては、エーテル結合を2つ以上有するフッ素含有アルコールから誘導される一価の基でも好ましい。このようなフッ素含有アルコールを用いることで、塗工液におけるPC共重合体の分散性が良くなり、成形体および電子写真感光体における耐摩耗性を向上させ、摩耗後の、表面潤滑性、撥水性および撥油性を保持することができる。
As the fluorine-containing alcohol, a fluorine-containing alcohol in which a plurality of fluoroalkyl chains each having 2 to 6 carbon atoms are linked together via ether bonds and in which the total number of fluorine atoms is 13 to 19 is preferred. If the total number of fluorine atoms is 13 or more, sufficient water repellency and oil repellency can be exhibited. On the other hand, if the total number of fluorine atoms is 19 or less, a decrease in reactivity during polymerization can be suppressed, and the mechanical strength, surface hardness, heat resistance, etc. of the obtained PC copolymer can be improved.
Furthermore, the monovalent fluorine-containing aliphatic group is preferably a monovalent group derived from a fluorine-containing alcohol having two or more ether bonds. By using such a fluorine-containing alcohol, the dispersibility of the PC copolymer in the coating liquid is improved, the wear resistance of the molded body and the electrophotographic photoreceptor is improved, and the surface lubricity, water repellency and oil repellency after wear can be maintained.
あるいは、フッ素含有アルコールとしては、下記一般式(30)もしくは(31)で表されるフッ素含有アルコール、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノール等のフッ素含有アルコール、または下記一般式(32)、(33)、もしくは(34)で表されるエーテル結合を介したフッ素含有アルコールも好ましい。Alternatively, the fluorine-containing alcohol is preferably a fluorine-containing alcohol represented by the following general formula (30) or (31), a fluorine-containing alcohol such as 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, or a fluorine-containing alcohol via an ether bond represented by the following general formula (32), (33), or (34).
H(CF2)n1CH2OH・・・(30)
F(CF2)m1CH2OH・・・(31)
H(CF 2 ) n1 CH 2 OH...(30)
F( CF2 ) m1 CH2OH ...(31)
前記一般式(30)において、n1は1~12の整数であり、前記一般式(31)において、m1は1~12の整数である。In the general formula (30), n1 is an integer from 1 to 12, and in the general formula (31), m1 is an integer from 1 to 12.
F-(CF2)n
31-OCF2CH2-OH・・・(32)
F-(CF2CF2)n
32-(CF2CF2O)n
33-CF2CH2OH・・・(33)
C(R)3-(CF2)n
35-O-(CF2CF2O)n
34-CF2CH2OH・・・(34)
F-(CF 2 ) n 31 -OCF 2 CH 2 -OH...(32)
F-(CF 2 CF 2 ) n 32 -(CF 2 CF 2 O) n 33 -CF 2 CH 2 OH...(33)
C(R) 3 -(CF 2 ) n 35 -O-(CF 2 CF 2 O) n 34 -CF 2 CH 2 OH...(34)
前記一般式(32)において、n31は1~10の整数であり、好ましくは、5~8の整数である。
前記一般式(33)において、n32は0~5の整数であり、好ましくは、0~3の整数である。n33は1~5の整数であり、好ましくは、1~3の整数である。
前記一般式(34)において、n34は1~5の整数であり、好ましくは、1~3の整数である。n35は0~5の整数であり、好ましくは、0~3の整数である。Rは、CF3またはFである。
In the general formula (32), n31 is an integer of 1 to 10, and preferably an integer of 5 to 8.
In the general formula (33), n 32 is an integer of 0 to 5, and preferably an integer of 0 to 3. n 33 is an integer of 1 to 5, and preferably an integer of 1 to 3.
In the general formula (34), n 34 is an integer of 1 to 5, and preferably an integer of 1 to 3. n 35 is an integer of 0 to 5, and preferably an integer of 0 to 3. R is CF3 or F.
本実施形態において、電気特性および耐摩耗性の改善の点から、PC共重合体の連鎖末端は、下記一般式(9)で表されるフェノールから誘導される一価の基または下記一般式(10)で表されるフッ素含有アルコールから誘導される一価の基により封止されていることが好ましい。In this embodiment, in terms of improving electrical properties and abrasion resistance, it is preferable that the chain ends of the PC copolymer are blocked with a monovalent group derived from a phenol represented by the following general formula (9) or a monovalent group derived from a fluorine-containing alcohol represented by the following general formula (10).
前記一般式(9)において、R10は炭素数1~10のアルキル基、または炭素数1~10のフルオロアルキル基を表し、pは1~3の整数である。
前記一般式(10)において、Rfは、炭素数が5以上、かつ、フッ素原子数が11以上であるパーフルオロアルキル基、あるいは下記一般式(11)で表されるパーフルオロアルキルオキシ基を示す。
In the above general formula (9), R 10 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
In the above general formula (10), Rf represents a perfluoroalkyl group having 5 or more carbon atoms and 11 or more fluorine atoms, or a perfluoroalkyloxy group represented by the following general formula (11).
前記一般式(11)中、Rf2は炭素数1~6の直鎖または分岐のパーフルオロアルキル基である。mは1~3の整数である。 In the general formula (11), R f2 is a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 3.
[PC共重合体の製造方法]
以下に、前記一般式(100)で表されるPC共重合体を例に、PC共重合体の製造方法を示す。
[Production method of PC copolymer]
A method for producing a PC copolymer will be described below by taking the PC copolymer represented by the above general formula (100) as an example.
本実施形態のPC共重合体は、例えば、下記(CS1)、(CS2)又は(CS3)の合成反応で好適に得られる。
(CS1)下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物とを酸結合剤存在下で界面重縮合させる。
(CS2)下記一般式(2A)で表される低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(5)で表される二価フェノール性化合物とを酸結合剤存在下で界面重縮合させる。
(CS3)下記一般式(1A)で表される低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(2A)で表される低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーとを混合し、下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー及び下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの混合物を、下記一般式(5)で表される二価フェノール性化合物または下記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物を界面重縮合させる。
The PC copolymer of this embodiment can be suitably obtained, for example, by the following synthesis reaction (CS1), (CS2) or (CS3).
(CS1) A bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (6) are subjected to interfacial polycondensation in the presence of an acid binder.
(CS2) A low-mer bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A) and a dihydric phenol compound represented by the following general formula (5) are subjected to interfacial polycondensation in the presence of an acid binder.
(CS3) A bischloroformate oligomer having a low molecular weight represented by the following general formula (1A) is mixed with a bischloroformate oligomer having a low molecular weight represented by the following general formula (2A), and the mixture of the bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and the bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A) is subjected to interfacial polycondensation with a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (5) or a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (6):
PC共重合体の上記(CS1)~(CS3)の合成反応は、必要に応じて末端封止剤及び分岐剤少なくとも一方の存在下で行われる。The above synthesis reactions (CS1) to (CS3) of PC copolymer are carried out in the presence of at least one of an end-capping agent and a branching agent, if necessary.
前記一般式(1A)及び(5)において、Ar1は、前記一般式(3)で表される基である。前記一般式(2A)及び(6)において、Ar2は、前記一般式(4)で表される基である。 In the general formulae (1A) and (5), Ar 1 is a group represented by the general formula (3). In the general formulae (2A) and (6), Ar 2 is a group represented by the general formula (4).
前記一般式(1A)中のn1は、ビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数を示す。平均量体数n1は、1.0以上1.3以下であり、好ましくは1.0以上1.2以下であり、さらに好ましくは1.0以上1.1以下である。
前記一般式(2A)中のn2は、ビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数を示す。平均量体数n2は、1.0以上1.3以下であり、好ましくは1.0以上1.2以下であり、さらに好ましくは1.0以上1.1以下である。
原料として、平均量体数n1が1.0以上1.3以下の範囲にある前記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー、及び平均量体数n2が1.0以上1.3以下の範囲にある前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの少なくとも一方を使用することで、本実施形態のPC共重合体の製造が容易になる。
平均量体数n1及び平均量体数n2の算出方法は、後述する実施例において説明する方法が挙げられる。
In the general formula (1A), n1 represents the average number of monomers of the bischloroformate oligomer. The average number of monomers, n1 , is 1.0 or more and 1.3 or less, preferably 1.0 or more and 1.2 or less, and more preferably 1.0 or more and 1.1 or less.
In the general formula (2A), n2 represents the average number of monomers of the bischloroformate oligomer. The average number of monomers n2 is 1.0 or more and 1.3 or less, preferably 1.0 or more and 1.2 or less, and more preferably 1.0 or more and 1.1 or less.
The PC copolymer of this embodiment can be easily produced by using, as a raw material, at least one of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A) in which the average number of monomers n1 is in the range of 1.0 or more and 1.3 or less, and the bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A) in which the average number of monomers n2 is in the range of 1.0 or more and 1.3 or less.
The average number of monomers n1 and n2 can be calculated by the methods described in the Examples below.
例えば、平均量体数n2が1.0である前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、コモノマー、例えば、前記一般式(5)で表されるターフェニル化合物とをモル比1:1で反応させたとしても、Ar1の存在比(Ar1/(Ar1+Ar2))が50モル%になりにくい場合がある。
それは、Ar2オリゴマー(前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー)を形成した後の、Ar1を含むモノマー(前記一般式(5)で表されるターフェニル化合物)との反応時に、Ar2オリゴマー末端のクロロホーメート基が、反応系内に存在する塩基と反応して水酸基となり、これが末端塩素のAr2オリゴマーと重縮合する場合があるからである。
For example, even if a bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A) having an average number of monomers n2 of 1.0 is reacted with a comonomer, for example, a terphenyl compound represented by the general formula (5) in a molar ratio of 1:1, it may be difficult to achieve an abundance ratio of Ar1 ( Ar1 /( Ar1 + Ar2 )) of 50 mol%.
This is because, during the reaction of the Ar2 oligomer (the bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A)) formed with the monomer containing Ar1 (the terphenyl compound represented by the general formula (5)), the chloroformate group at the end of the Ar2 oligomer reacts with a base present in the reaction system to become a hydroxyl group, which may undergo polycondensation with the Ar2 oligomer having a chlorine terminal.
また、原料として、平均量体数n1が1.0以上1.3以下の範囲にある前記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー、及び平均量体数n2が1.0以上1.3以下の範囲にある前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの少なくとも一方を使用することで、前述の通り、結晶性の高いAr1骨格であっても、PC共重合体中の3連子AAA(繰り返し単位Aが連続して3つ並んで構成される構造単位AAA)の3連子分率を5モル%以下に抑えることができる。その結果、PC共重合体の結晶化を抑制できるので、有機溶媒への溶解性が良好であるPC共重合体とすることができる。 In addition, by using at least one of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A) having an average number of repeat units n1 in the range of 1.0 to 1.3 and the bischloroformate oligomer represented by the general formula ( 2A ) having an average number of repeat units n2 in the range of 1.0 to 1.3 as a raw material, the triad fraction of the triad AAA (a structural unit AAA consisting of three consecutive repeat units A) in the PC copolymer can be suppressed to 5 mol % or less even in the case of a highly crystalline Ar 1 skeleton, as described above. As a result, crystallization of the PC copolymer can be suppressed, and the PC copolymer can have good solubility in organic solvents.
本実施形態のPC共重合体の製造方法に使用される前記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーは、前記一般式(5)で表されるターフェニル化合物から誘導される。
本実施形態のPC共重合体の製造方法に使用される前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーは、前記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物から誘導される。
The bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A) used in the method for producing the PC copolymer of this embodiment is derived from the terphenyl compound represented by the general formula (5).
The bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A) used in the method for producing the PC copolymer of this embodiment is derived from a dihydric phenol compound represented by the general formula (6).
(一般式(5)で表されるモノマー)
本実施形態のPC共重合体の構成単位であるAr1の原料となる前記一般式(5)で表されるモノマー(ターフェニル化合物)について説明する。
前記一般式(5)で表されるモノマー(ターフェニル化合物)としては、例えば、2,5-ビス(3-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-ピラジン、2,5-ビス(3-ジエチル-4-ヒドロキシフェニル)-ピラジン、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジエチルピラジン、2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール、2’,5’-ジエチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール、3,3’’-ジメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニル、3,3’’-ジエチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニル、2,5-ビス(3-ジトリフルオロメチル-4-ヒドロキシフェニル)-ピラジン、2,5-ビス(3-ジテトラフルオロエチル-4-ヒドロキシフェニル)-ピラジン、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジトリフルオロメチルピラジン、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジテトラフルオロエチルピラジン、2’,5’-ジトリフルオロメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール、2’,5’-ジテトラフルオロエチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール、3,3’’-ジトリフルオロメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニル、3,3’’-ジテトラフルオロエチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニルなどが挙げられる。
(Monomer represented by general formula (5))
The monomer (terphenyl compound) represented by the above general formula (5) which is the raw material for Ar 1 , which is a structural unit of the PC copolymer of this embodiment, will be described below.
Examples of the monomer (terphenyl compound) represented by the general formula (5) include 2,5-bis(3-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-pyrazine, 2,5-bis(3-diethyl-4-hydroxyphenyl)-pyrazine, 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine, 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-diethylpyrazine, 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol, 2',5'-diethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol, 3,3''-dimethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl, 3,3''-diethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl, 2,5-bis(3-diethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl, trifluoromethyl-4-hydroxyphenyl)-pyrazine, 2,5-bis(3-ditetrafluoroethyl-4-hydroxyphenyl)-pyrazine, 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-ditrifluoromethylpyrazine, 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-ditetrafluoroethylpyrazine, 2',5'-ditrifluoromethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol, 2',5'-ditetrafluoroethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol, 3,3''-ditrifluoromethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl, 3,3''-ditetrafluoroethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl, and the like.
中でも、ターフェニル化合物としては、2,5-ビス(3-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-ピラジン、2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール、3,3’’-ジメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニルが、機械特性に優れるPC共重合体を与えるという点で好ましい。また、電子写真感光体用のPC共重合体として適用した場合には良好な塗工液が得られるため好ましい。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。Among these, 2,5-bis(3-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-pyrazine, 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol, and 3,3''-dimethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl are preferred as terphenyl compounds because they give PC copolymers with excellent mechanical properties. They are also preferred because they give good coating fluids when used as PC copolymers for electrophotographic photoreceptors. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
これらのターフェニル化合物は、耐摩耗性の観点から、単独重合体の塩化メチレンに対する溶解度が2質量%以下であり、かつ界面重縮合法によるポリカーボネート合成反応中に結晶化する事により数平均分子量が10000以上の単独重合体の合成が実質的に不可能な二価フェノールモノマーであることが好ましい。
尚、塩化メチレンに対する溶解度が2質量%以下であるか否かは、有機溶媒含有量が500質量ppm以下の、粘度平均分子量が15000以上30000以下の範囲にある固体状の単独重合体2質量部を室温(25℃)で塩化メチレン98質量部に浸漬し、24時間放置した後、固液分離し、固体側を乾燥させて求めた質量減少が0.04質量部以上であるか否かにより確認できる。
From the viewpoint of abrasion resistance, these terphenyl compounds are preferably dihydric phenol monomers whose homopolymers have a solubility in methylene chloride of 2% by mass or less and which crystallize during the polycarbonate synthesis reaction by the interfacial polycondensation method, making it substantially impossible to synthesize homopolymers having a number average molecular weight of 10,000 or more.
Whether the solubility in methylene chloride is 2% by mass or less can be confirmed by immersing 2 parts by mass of a solid homopolymer having an organic solvent content of 500 ppm by mass or less and a viscosity average molecular weight in the range of 15,000 to 30,000 inclusive in 98 parts by mass of methylene chloride at room temperature (25° C.), leaving it for 24 hours, performing solid-liquid separation, and drying the solid side to determine whether the mass loss is 0.04 parts by mass or more.
(一般式(6)で表されるモノマー)
本実施形態のPC共重合体の構成単位であるAr2の原料となる前記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物(コモノマー)について説明する。
前記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物としては、ビスフェノール化合物が挙げられる。具体的には、例えば、1,1-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1-ビス(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(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、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-メチル-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、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(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5トリメチルシクロヘキサン、ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)メタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)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、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルメタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5トリメチルシクロヘキサン、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-エチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2-ビス(3-トリフルオロメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3-ペンタフルオロエチル-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(2-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-トリフルオロメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-ペンタフルオロエチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-トリフルオロメチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、及び1,1-ビス(3-ペンタフルオロエチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等が挙げられる。
(Monomer represented by general formula (6))
The dihydric phenol compound (comonomer) represented by the general formula (6) that serves as the raw material for Ar2 , which is a structural unit of the PC copolymer of this embodiment, will be described below.
The dihydric phenol compound represented by the general formula (6) includes a bisphenol compound. Specifically, for example, 1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)ethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,2-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)butane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclopentane, 1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)cyclopentane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)methane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1,1-diphenylmethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-furan, phenylethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylmethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3-ethyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 2,2-bis(3-trifluoromethyl-4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(3-pentafluoroethyl-4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(2-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-trifluoromethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-pentafluoroethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3-trifluoromethyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane, and 1,1-bis(3-pentafluoroethyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane.
これらのビスフェノール化合物の中で、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、及び1,1-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンが、耐摩耗性、及び有機溶媒への溶解性に優れるPC共重合体を与えるという点で好ましい。また、電子写真感光体用のPC共重合体として適用した場合には良好な塗工液が得られるため好ましい。これらのビスフェノール化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Among these bisphenol compounds, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, and 1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane are preferred in that they give PC copolymers that are excellent in abrasion resistance and solubility in organic solvents. They are also preferred because they give good coating fluids when used as PC copolymers for electrophotographic photoreceptors. These bisphenol compounds may be used alone or in combination of two or more.
(末端封止剤)
本実施形態のPC共重合体の製造方法において、連鎖末端を生成させる末端封止剤としては、例えば、一価のカルボン酸及びその誘導体、または一価のフェノールを用いることができる。例えば、p-tert-ブチル-フェノール、p-フェニルフェノール、p-クミルフェノール、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-(パーフルオロヘキシル)フェノール、p-tert-パーフルオロブチルフェノール、パーフルオロオクチルフェノール、パーフルオロヘキシルフェノール、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ボニル)フェノール、p-ヒドロキシ安息香酸パーフルオロドデシル、p-(1H,1H-パーフルオロオクチルオキシ)フェノール、2H,2H,9H-パーフルオロノナン酸、及び1,1,1,3,3,3-テトラフロロ-2-プロパノール等が挙げられる。
(End-capping agent)
In the method for producing a PC copolymer according to this embodiment, the end-capping agent that generates the chain ends can be, for example, a monovalent carboxylic acid or a derivative thereof, or a monovalent phenol. For example, p-tert-butyl-phenol, p-phenylphenol, p-cumylphenol, p-perfluorononylphenol, p-(perfluorononylphenyl)phenol, p-(perfluorohexyl)phenol, p-tert-perfluorobutylphenol, perfluorooctylphenol, perfluorohexylphenol, 1-(p-hydroxybenzyl)perfluorodecane, p-[2-(1H,1H-perfluorotridodecyloxy)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl]phenol, 3,5-bis(perfluorohexyloxycarbonyl)phenol, p-hydroxybenzoic acid perfluorododecyl, p-(1H,1H-perfluorooctyloxy)phenol, 2H,2H,9H-perfluorononanoic acid, and 1,1,1,3,3,3-tetrafluoro-2-propanol can be mentioned.
また、連鎖末端を生成させる末端封止剤として、前記一般式(30)もしくは(31)で表されるフッ素含有アルコール、または1,1,1,3,3,3-ヘキサフロロ-2-プロパノール等の一価のフッ素含有アルコールも好適に用いられる。また、前記一般式(32)、(33)、または(34)で表されるエーテル結合を介したフッ素含有アルコールを用いることも好ましい。As an end-capping agent for generating a chain end, a fluorine-containing alcohol represented by the above general formula (30) or (31), or a monovalent fluorine-containing alcohol such as 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol is also preferably used. It is also preferable to use a fluorine-containing alcohol via an ether bond represented by the above general formula (32), (33), or (34).
連鎖末端を生成させる末端封止剤としては、これらの中でも、電気特性および耐摩耗性の改善の点から、前記一般式(9)で表される一価のフェノールまたは前記一般式(10)で表される一価のフッ素含有アルコールを用いることが好ましい。As the end-capping agent for generating the chain end, it is preferable to use, among these, a monohydric phenol represented by the general formula (9) or a monohydric fluorine-containing alcohol represented by the general formula (10) in terms of improving electrical properties and abrasion resistance.
前記一般式(9)で表される一価のフェノールとしては、例えば、p-tert-ブチル-フェノール、p-パーフルオロノニルフェノール、p-パーフルオロヘキシルフェノール、p-tert-パーフルオロブチルフェノール、およびp-パーフルオロオクチルフェノール等が好適に用いられる。すなわち、本実施形態においては、連鎖末端は、p-tert-ブチル-フェノール、p-パーフルオロノニルフェノール、p-パーフルオロヘキシルフェノール、p-tert-パーフルオロブチルフェノール、およびp-パーフルオロオクチルフェノールからなる群から選ばれる末端封止剤を用いて封止されていることが好ましい。As the monohydric phenol represented by the general formula (9), for example, p-tert-butyl-phenol, p-perfluorononylphenol, p-perfluorohexylphenol, p-tert-perfluorobutylphenol, and p-perfluorooctylphenol are preferably used. That is, in this embodiment, it is preferable that the chain ends are blocked with an end blocking agent selected from the group consisting of p-tert-butyl-phenol, p-perfluorononylphenol, p-perfluorohexylphenol, p-tert-perfluorobutylphenol, and p-perfluorooctylphenol.
前記一般式(10)で表されるエーテル結合を介したフッ素含有アルコールとしては、例えば、以下の化合物が挙げられる。すなわち、本実施形態の連鎖末端は、下記フッ素含有アルコールのいずれかから選ばれる末端封止剤を用いて封止されていても好ましい。Examples of the fluorine-containing alcohol via an ether bond represented by the general formula (10) include the following compounds. That is, the chain end of this embodiment may be preferably blocked with a terminal blocking agent selected from any one of the following fluorine-containing alcohols.
また、末端封止剤である一価のフェノールとしては、一価の有機シロキサン変性フェニル基を一価のフェノールとした化合物も好適に用いることができる。
一価の有機シロキサン変性フェニル基としては、例えば、下記式(9)で表される基が挙げられる。
As the monovalent phenol that is the end-capping agent, a compound in which a monovalent organic siloxane-modified phenyl group is converted into a monovalent phenol can also be suitably used.
An example of the monovalent organosiloxane-modified phenyl group is a group represented by the following formula (9).
(前記一般式(9)において、Zは炭素数2~6の炭化水素基である。好ましくはアルキレン基であり、更に好ましくは繰り返し単位数が2~4のメチレン基である。
R41は炭素数1~6の脂肪族炭化水素基である。好ましくは炭素数1~6のアルキル基である。
R42~R45は各々独立に水素、置換若しくは無置換の炭素数1~12のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1~12のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6~12のアリール基である。
R46~R49は、各々独立に、置換若しくは無置換の炭素数1~12のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6~12のアリール基である。
置換若しくは無置換の炭素数1~12のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6~12のアリール基としては、例えば、前記一般式(3)及び(4)におけるR3及びR4で例示した基が挙げられる。アルキル基としは、好ましくはメチル基である。アリール基としては、好ましくはフェニル基である。
nは2~600の整数であり、分子量分布を持つ場合には平均繰り返し単位数を示す。)
In the above general formula (9), Z is a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms. It is preferably an alkylene group, and more preferably a methylene group having 2 to 4 repeating units.
R 41 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 42 to R 45 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms.
R 46 to R 49 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms.
Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and the substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms include the groups exemplified as R3 and R4 in the general formulae (3) and (4). The alkyl group is preferably a methyl group. The aryl group is preferably a phenyl group.
n is an integer from 2 to 600, and indicates the average number of repeating units when the polymer has a molecular weight distribution.
一価の有機シロキサン変性フェニル基としては、例えば、以下の基が挙げられる。Examples of monovalent organosiloxane-modified phenyl groups include the following groups:
一価の有機シロキサン変性フェニル基を有するPC共重合体をバインダー樹脂として用いた電子写真感光体では、トナーなどの異物が付着することを低減することができる。
本実施形態のPC共重合体が一価の有機シロキサン変性フェニル基を有する場合、一価の有機シロキサン変性フェニル基の割合は、PC共重合体全体に対して、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは50質量%以下である。さらに好適には、0.1質量%以上、20質量%以下、特に好適には、0.5質量%以上、10質量%以下である。
In an electrophotographic photoreceptor using a PC copolymer having a monovalent organosiloxane-modified phenyl group as a binder resin, adhesion of foreign matter such as toner can be reduced.
When the PC copolymer of the present embodiment has a monovalent organosiloxane-modified phenyl group, the proportion of the monovalent organosiloxane-modified phenyl group is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 50% by mass or less, even more preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, and particularly preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total mass of the PC copolymer.
末端封止剤の添加割合は、繰り返し単位A、繰り返し単位B、および連鎖末端の共重合組成のモル百分率(共重合組成比)として、好ましくは0.05モル%以上30モル%以下、より好ましくは0.1モル%以上10モル%以下である。末端封止剤の添加割合が30モル%以下であると、機械的強度の低下を抑制できる。末端封止剤の添加割合が0.05モル%以上であると、成形性の低下を抑制できる。The proportion of the terminal blocking agent added is preferably 0.05 mol% or more and 30 mol% or less, more preferably 0.1 mol% or more and 10 mol% or less, expressed as the molar percentage (copolymerization composition ratio) of the copolymerization composition of repeating unit A, repeating unit B, and the chain end. When the proportion of the terminal blocking agent added is 30 mol% or less, a decrease in mechanical strength can be suppressed. When the proportion of the terminal blocking agent added is 0.05 mol% or more, a decrease in moldability can be suppressed.
また、本実施形態のPC共重合体の製造方法において用いることができる分岐剤は、特に限定されない。分岐剤の具体例としては、例えば、フロログルシン、ピロガロール、4,6-ジメチル-2,4,6-トリス(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-ヘプテン、2,4-ジメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5-トリス(2-ヒドロキシフェニル)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-ヒドロキシフェニル)エタン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)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-ヒドロキシ-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-ジヒドロキシフェニル)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〕メタン、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)オキシインドール、5-クロロイサチン、5,7-ジクロロイサチン、及び5-ブロモイサチン等が挙げられる。In addition, the branching agent that can be used in the method for producing a PC copolymer of this embodiment is not particularly limited. Specific examples of branching agents include phloroglucin, pyrogallol, 4,6-dimethyl-2,4,6-tris(4-hydroxyphenyl)-2-heptene, 2,6-dimethyl-2,4,6-tris(4-hydroxyphenyl)-3-heptene, 2,4-dimethyl-2,4,6-tris(4-hydroxyphenyl)heptane, 1,3,5-tris(2-hydroxyphenyl)benzene, 1,3,5-tris(4-hydroxyphenyl)benzene, 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl)ethane, tris(4-hydroxyphenyl)phenylmethane, 2,2-bis[4,4-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexyl]propane, 2,4-bis[2-bis(4- 2,6-bis(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenol, 2-(4-hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl)propane, tetrakis(4-hydroxyphenyl)methane, tetrakis[4-(4-hydroxyphenylisopropyl)phenoxy]methane, 2,4-dihydroxybenzoic acid, trimesic acid, cyanuric acid, 3,3-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindole, 3,3-bis(4-hydroxyaryl)oxindole, 5-chloroisatin, 5,7-dichloroisatin, and 5-bromoisatin.
分岐剤の添加割合は、共重合組成比として、好ましくは30モル%以下、より好ましくは5モル%以下である。分岐剤の添加割合が30モル%以下であると、成形性の低下を抑制できる。The proportion of the branching agent added is preferably 30 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, in terms of copolymer composition ratio. When the proportion of the branching agent added is 30 mol% or less, the deterioration of moldability can be suppressed.
界面重縮合を行う場合、酸結合剤としては、例えば、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、および水酸化セシウム等)、アルカリ土類金属水酸化物(例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化カルシウム等)、アルカリ金属弱酸塩(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、および酢酸カルシウム等)、アルカリ土類金属弱酸塩、並びに有機塩基(例えば、ピリジン等)等が挙げられる。
界面重縮合を行う場合に好ましい酸結合剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および水酸化カルシウム等のアルカリ金属水酸化物、並びにアルカリ土類金属水酸化物である。また、これらの酸結合剤は、混合物としても用いることができる。酸結合剤の使用割合も反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜調製すればよい。具体的には、原料である二価フェノールの水酸基の合計1モル当たり、1当量もしくはそれより過剰量の酸結合剤を使用すればよく、好ましくは1当量以上10以下当量の酸結合剤を使用すればよい。
In the case of carrying out interfacial polycondensation, examples of the acid binder include alkali metal hydroxides (e.g., sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, cesium hydroxide, etc.), alkaline earth metal hydroxides (e.g., magnesium hydroxide, calcium hydroxide, etc.), weak alkali metal acid salts (e.g., sodium carbonate, potassium carbonate, calcium acetate, etc.), weak alkaline earth metal acid salts, and organic bases (e.g., pyridine, etc.).
When performing interfacial polycondensation, the preferred acid binder is an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide, and an alkaline earth metal hydroxide. These acid binders can also be used as a mixture. The proportion of the acid binder used can be appropriately adjusted in consideration of the stoichiometric ratio (equivalent) of the reaction. Specifically, one equivalent or an excess of the acid binder can be used per mole of the total hydroxyl groups of the dihydric phenol as the raw material, and preferably one or more and ten or less equivalents of the acid binder can be used.
本実施形態のPC共重合体の製造方法で用いる溶媒としては、得られた共重合体に対して一定以上の溶解性を示せば問題無い。溶媒としては、例えば、芳香族炭化水素(例えば、トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭化水素(例えば、塩化メチレン、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、ペンタクロロエタン、およびクロロベンゼン等)、ケトン類(例えば、シクロヘキサノン、アセトン、およびアセトフェノン等)、エーテル類(テトラヒドロフランおよび1,4-ジオキサン等)等が好適な溶媒として挙げられる。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用いてもよい。さらに、互いに混ざり合わない2種の溶媒を用いて界面重縮合反応を行ってもよい。 The solvent used in the method for producing the PC copolymer of this embodiment is not problematic as long as it exhibits a certain level of solubility in the obtained copolymer. Suitable examples of the solvent include aromatic hydrocarbons (e.g., toluene, xylene, etc.), halogenated hydrocarbons (e.g., methylene chloride, chloroform, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1,2-tetrachloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, pentachloroethane, and chlorobenzene, etc.), ketones (e.g., cyclohexanone, acetone, and acetophenone, etc.), and ethers (tetrahydrofuran and 1,4-dioxane, etc.). These solvents may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, the interfacial polycondensation reaction may be carried out using two solvents that are not miscible with each other.
また、本実施形態のPC共重合体の製造方法で用いる触媒としては、特に限定されない。例えば、第三級アミン(例えば、トリメチルアミン、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、N,N-ジエチルアニリン、およびN,N-ジメチルアニリン等)、四級アンモニウム塩(例えば、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、およびテトラブチルアンモニウムブロマイド等)、並びに四級ホスホニウム塩等(例えば、テトラブチルホスホニウムクロライドおよびテトラブチルホスホニウムブロマイド等)が好適である。
さらに、必要に応じて、本実施形態のPC共重合体の反応系に亜硫酸ナトリウムおよびハイドロサルファイト塩等の酸化防止剤を少量添加してもよい。
The catalyst used in the method for producing a PC copolymer of the present embodiment is not particularly limited. For example, tertiary amines (e.g., trimethylamine, triethylamine, tributylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, pyridine, N,N-diethylaniline, N,N-dimethylaniline, etc.), quaternary ammonium salts (e.g., trimethylbenzylammonium chloride, triethylbenzylammonium chloride, tributylbenzylammonium chloride, trioctylmethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, etc.), and quaternary phosphonium salts (e.g., tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide, etc.) are suitable.
Furthermore, if necessary, a small amount of an antioxidant such as sodium sulfite or a hydrosulfite salt may be added to the reaction system of the PC copolymer of this embodiment.
本実施形態のPC共重合体の製造方法は、前述したPC共重合体の製造方法以外にも、具体的には様々な態様で実施可能である。例えば、前記一般式(5)で表されるターフェニル化合物と、ホスゲン等とを反応させて、前記一般式(1A)で表される低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーを製造する。ついで、このビスクロロホーメートオリゴマーに、前記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物を使用して、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することができる。この方法は、PC共重合体中のAr1/(Ar1+Ar2)で表わされる存在比を好ましい範囲に調整できる点で好ましい。 The method for producing the PC copolymer of this embodiment can be carried out in various ways other than the above-mentioned method for producing the PC copolymer. For example, a terphenyl compound represented by the general formula (5) is reacted with phosgene or the like to produce a bischloroformate oligomer having a low number of monomers represented by the general formula (1A). Then, a method can be adopted in which the bischloroformate oligomer is reacted with a dihydric phenolic compound represented by the general formula (6) in the presence of a mixture of the solvent and an alkaline aqueous solution of an acid binder. This method is preferable in that the abundance ratio represented by Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 ) in the PC copolymer can be adjusted to a preferred range.
前記一般式(1A)中のn1値が1.0以上1.3以下の範囲にあるビスクロロホーメートオリゴマー、または前記一般式(2A)中のn2値が1.0以上1.3以下の範囲にあるビスクロロホーメートオリゴマーを製造する方法としては、詳細には、後述する製造例で示す方法があるが、概略以下の通りである。
まず、前記一般式(5)で表されるターフェニル化合物、または前記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物を塩化メチレン等の疎水性溶媒に懸濁し、さらにホスゲンを加えて第一の溶液を形成する。一方、トリエチルアミン等の第三級アミンを塩化メチレン等の疎水性溶媒に溶解させて第二の溶液を形成し、この第二の溶液を前記第一の溶液に滴下して室温(25℃)以下の温度で反応させる。得られた反応混合物を含む第三の溶液に塩酸と純水を加えて洗浄し、低量体数のポリカーボネートオリゴマーを含む有機層を得る。
滴下温度及び反応温度は、通常0℃以上70℃以下であり、好ましくは5℃以上65℃以下である。滴下時間及び反応時間は、共に、通常15分間以上4時間以下、好ましくは30分間以上3時間以下程度である。
このようにして得られる前記一般式(1A)または(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数n1及び平均量体数n2は、それぞれ独立に、1.0以上1.3以下であり、好ましくは1.0以上1.2以下であり、さらに好ましくは1.0以上1.1以下である。
当該製造方法により製造されたビスクロロホーメートオリゴマーを用いると、PC共重合体製造時の洗浄工程を簡略化できる等の点で好ましい。
A method for producing a bischloroformate oligomer having an n1 value in the range of 1.0 or more and 1.3 or a bischloroformate oligomer having an n2 value in the range of 1.0 or more and 1.3 or less in the general formula (1A) is shown in detail in the Production Examples described later, but is roughly as follows.
First, the terphenyl compound represented by the general formula (5) or the dihydric phenolic compound represented by the general formula (6) is suspended in a hydrophobic solvent such as methylene chloride, and phosgene is further added to form a first solution. Meanwhile, a tertiary amine such as triethylamine is dissolved in a hydrophobic solvent such as methylene chloride to form a second solution, which is then added dropwise to the first solution to react at a temperature below room temperature (25° C.). The third solution containing the resulting reaction mixture is washed with hydrochloric acid and pure water to obtain an organic layer containing a polycarbonate oligomer with a low monomer number.
The dropping temperature and the reaction temperature are usually from 0° C. to 70° C., and preferably from 5° C. to 65° C. The dropping time and the reaction time are both usually from 15 minutes to 4 hours, and preferably from 30 minutes to 3 hours.
The average number of monomers n1 and n2 of the bischloroformate oligomer thus obtained, represented by the general formula (1A) or (2A), are each independently 1.0 or more and 1.3 or less, preferably 1.0 or more and 1.2 or less, and more preferably 1.0 or more and 1.1 or less.
Use of the bischloroformate oligomer produced by this production method is preferable in that the washing step during the production of a PC copolymer can be simplified.
このようにして得られた低量体数の前記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーを含む有機層に、前記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物(モノマー)を加えて反応させる。または、低量体数の前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーを含む有機層に、前記一般式(5)で表される二価フェノール性化合物(モノマー)を加えて反応させる。A dihydric phenolic compound (monomer) represented by the general formula (6) is added to the organic layer containing the thus obtained low-mer bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A) and reacted. Alternatively, a dihydric phenolic compound (monomer) represented by the general formula (5) is added to the organic layer containing the low-mer bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A) and reacted.
反応温度は、好ましくは0℃以上150℃以下、より好ましくは5℃以上40℃以下、さらに好ましくは10℃以上25℃以下である。
反応圧力は、減圧、常圧、または加圧のいずれでもよいが、通常は、常圧もしくは反応系の自圧程度で好適に行い得る。反応時間は、反応温度によって左右されるが、通常0.5分間以上10時間以下であり、好ましくは1分間以上3時間以下程度である。
The reaction temperature is preferably 0°C or higher and 150°C or lower, more preferably 5°C or higher and 40°C or lower, and further preferably 10°C or higher and 25°C or lower.
The reaction pressure may be reduced, normal, or increased, but is usually preferably normal pressure or the autogenous pressure of the reaction system. The reaction time depends on the reaction temperature, but is usually from 0.5 minutes to 10 hours, preferably from 1 minute to 3 hours.
この反応にあたって、前記一般式(5)で表されるターフェニル化合物、または前記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物は、水溶液、又は有機溶媒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、末端封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、ビスクロロホーメートオリゴマーの製造時、および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。In this reaction, the terphenyl compound represented by the general formula (5) or the dihydric phenol compound represented by the general formula (6) is preferably added as an aqueous solution or an organic solvent solution. There is no particular restriction on the order of addition. In addition, catalysts, end-capping agents, branching agents, etc. can be added in the above production method as necessary either during the production of the bischloroformate oligomer or during the subsequent high molecular weight reaction, or both.
上記のようにして得られるPC共重合体は、前記一般式(1)で表される繰り返し単位A、及び前記一般式(2)で表される繰り返し単位Bとからなる共重合体である。
また、このPC共重合体は、本発明の目的達成を阻害しない範囲で、繰り返し単位A及び繰り返し単位B以外の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、ポリエーテル構造を有する単位を含有していてもよい。
The PC copolymer obtained as described above is a copolymer comprising the repeating unit A represented by the above general formula (1) and the repeating unit B represented by the above general formula (2).
Furthermore, this PC copolymer may contain polycarbonate units having structural units other than the repeating units A and B, or units having a polyester or polyether structure, as long as the achievement of the object of the present invention is not impaired.
得られるPC共重合体の還元粘度[ηSP/C]は、例えば、前記反応条件の選択、分岐剤及び末端封止剤の使用量の調節等、各種の方法によって前記範囲に調整することができる。また、場合により、得られたPC共重合体に適宜、物理的処理(例えば、混合および分画等)並びに化学的処理(例えば、ポリマー反応、架橋処理、および部分分解処理等)の少なくとも一方を施して、所定の還元粘度[ηSP/C]のPC共重合体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、公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PC共重合体として回収することができる。
The reduced viscosity [η SP /C] of the obtained PC copolymer can be adjusted to within the above range by various methods, for example, by selecting the reaction conditions, adjusting the amounts of the branching agent and the end-capping agent used, etc. In some cases, the obtained PC copolymer can be appropriately subjected to at least one of physical treatments (e.g., mixing and fractionation) and chemical treatments (e.g., polymer reaction, crosslinking treatment, partial decomposition treatment, etc.) to obtain a PC copolymer with a predetermined reduced viscosity [η SP /C].
The resulting reaction product (crude product) can be subjected to various post-treatments such as known separation and purification methods to recover a PC copolymer having a desired purity (degree of purification).
[塗工液の構成]
本実施形態の塗工液は、少なくとも本実施形態のPC共重合体、および当該PC共重合体を溶解、または分散可能な有機溶剤を含む。また、塗工液には上記PC共重合体および有機溶剤以外に低分子化合物、着色剤(例えば、染料および顔料等)、機能性化合物(例えば、電荷輸送材、電子輸送材、正孔輸送材、および電荷発生材料等)、充填材(例えば、無機または有機のフィラー、ファイバー、および微粒子等)、酸化防止剤、紫外線吸収剤、並びに酸捕捉剤等の添加剤を含んでいても良い。PC共重合体以外に含まれても良い物質の例は、例えば後述する電子写真感光体の構成成分に含まれる物質が挙げられる。また、塗工液には、本発明の効果を損なわない限り他の樹脂を含んでいても良く、その例は下記電子写真感光体の構成成分の例として挙げられる。また、本実施形態で使用される有機溶剤は本実施形態のPC共重合体、他の材料の溶解性、分散性、粘度、蒸発速度、化学的安定性、および物理的変化に対する安定性等を考慮し、単独、あるいは複数の溶媒を混合して使用することができる。その例は、後述する電子写真感光体の構成成分の例として挙げられる。
[Configuration of Coating Liquid]
The coating liquid of the present embodiment contains at least the PC copolymer of the present embodiment and an organic solvent capable of dissolving or dispersing the PC copolymer. In addition to the PC copolymer and the organic solvent, the coating liquid may contain additives such as low molecular weight compounds, colorants (e.g., dyes and pigments), functional compounds (e.g., charge transport materials, electron transport materials, hole transport materials, and charge generating materials), fillers (e.g., inorganic or organic fillers, fibers, and fine particles), antioxidants, ultraviolet absorbers, and acid scavengers. Examples of substances that may be contained in addition to the PC copolymer include substances contained in the components of the electrophotographic photoreceptor described below. In addition, the coating liquid may contain other resins as long as they do not impair the effects of the present invention, and examples of such resins are listed as examples of the components of the electrophotographic photoreceptor described below. In addition, the organic solvent used in the present embodiment may be used alone or in combination with a plurality of solvents, taking into consideration the solubility, dispersibility, viscosity, evaporation rate, chemical stability, and stability against physical changes of the PC copolymer of the present embodiment and other materials. Examples of such resins are listed as examples of the components of the electrophotographic photoreceptor described below.
本実施形態の塗工液中のPC共重合体成分の濃度は、同塗工液の使用法に合わせた適切な粘度であれば良い。塗工液中のPC共重合体成分の濃度は、好ましくは0.1質量%以上40質量%以下であり、1質量%以上35質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上30質量%以下がさらに好ましい。塗工液中のPC共重合体成分の濃度が40質量%以下であれば、粘度が高くなりすぎることもなく塗工性が良好となる。0.1質量%以上であれば、適度な粘度に保つことができ、均質な膜が得られる。また、塗工後の乾燥時間の短縮および容易に目標とする膜厚とするのに、適度な濃度となる。The concentration of the PC copolymer component in the coating liquid of this embodiment may be an appropriate viscosity according to the use of the coating liquid. The concentration of the PC copolymer component in the coating liquid is preferably 0.1% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 35% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less. If the concentration of the PC copolymer component in the coating liquid is 40% by mass or less, the viscosity does not become too high and the coating property is good. If it is 0.1% by mass or more, the viscosity can be kept at an appropriate level and a homogeneous film can be obtained. In addition, the concentration is appropriate for shortening the drying time after coating and easily achieving the target film thickness.
本実施形態のPC共重合体は前記電荷輸送材との相溶性がよい上に、前記有機溶剤に溶解しても白化またはゲル化を起こし難い。従って、上記PC共重合体および有機溶媒を含有する本実施形態の塗工液は、さらに電荷輸送材を含有する場合であっても、長期に亘ってPC重合体成分の白化またはゲル化を抑制でき、安定に保存することが可能である。また、この塗工液(電荷輸送材を含有する塗工液)を用いて電子写真感光体の感光層を形成した場合、感光層が結晶化を起こすことを抑制でき、画質状のディフェクトを生じない優れた電子写真感光体を作製することができる。
本実施形態の塗工液が、PC共重合体及び電荷輸送材を含有する場合、当該塗工液中のPC共重合体と電荷輸送物質との割合は、通常、質量比で20:80~80:20、好ましくは30:70~70:30とすることが望ましい。
本実施形態の塗工液中、本実施形態のPC共重合体は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The PC copolymer of this embodiment has good compatibility with the charge transport material, and is not likely to cause whitening or gelation even when dissolved in the organic solvent. Therefore, the coating liquid of this embodiment containing the PC copolymer and an organic solvent can suppress whitening or gelation of the PC polymer component for a long period of time even when it further contains a charge transport material, and can be stored stably. In addition, when the photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor is formed using this coating liquid (coating liquid containing a charge transport material), the photosensitive layer can be suppressed from crystallizing, and an excellent electrophotographic photoreceptor can be produced that does not cause defects in image quality.
When the coating liquid of the present embodiment contains a PC copolymer and a charge transport material, the ratio of the PC copolymer to the charge transport material in the coating liquid is usually 20:80 to 80:20, preferably 30:70 to 70:30, in terms of mass ratio.
In the coating liquid of this embodiment, the PC copolymer of this embodiment may be used alone or in combination of two or more kinds.
本実施形態の塗工液は、通常、感光層が少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む積層型電子写真感光体の、当該電荷輸送層の形成に好適に用いられる。また、上記塗工液に、さらに上記電荷発生物質を含有させることにより、単層型の電子写真感光体の感光層の形成に使用することも可能である。
また、本実施形態の塗工液は成形性に優れているため、成形体の形成にも好適に用いられる。
また、本実施形態の塗工液を用いて成形体を形成した場合、成形品が結晶化を起こすことを抑制できる。その結果、透明性の高い成形体が得られる。
The coating liquid of the present embodiment is usually suitably used for forming the charge transport layer of a multi-layer electrophotographic photoreceptor, the photosensitive layer of which includes at least a charge generation layer and a charge transport layer. In addition, by further adding the charge generation material to the coating liquid, the coating liquid can also be used for forming the photosensitive layer of a single-layer electrophotographic photoreceptor.
In addition, the coating liquid of the present embodiment has excellent moldability, and is therefore suitable for use in forming a molded body.
Furthermore, when a molded article is formed using the coating liquid of the present embodiment, crystallization of the molded article can be suppressed, resulting in a molded article with high transparency.
[成形体の構成]
本実施形態のPC共重合体および本実施形態の塗工液の少なくとも一方を用いて、成形体を形成することができる。
成形体としては、例えば、光学部材が挙げられ、光学部材としては、例えば、電子写真感光体、および光学レンズ等が挙げられる。また、基材がフィルム状である場合、成形体の一態様としての積層フィルムは、例えば、インモールド成型用フィルムおよび加飾フィルムとして適用できる。その他、当該積層フィルムは、液晶および有機ELディスプレイ等に使用されるタッチパネル用フィルム、光学補償フィルムおよび反射防止フィルム等の光学フィルム、並びに導電性フィルム等としても適用できる。
本実施形態のPC共重合体を含む成形体は、白化が生じ難く、透明性に優れるとともに、耐摩耗性等の機械的強度および電気的強度に優れる。
[Configuration of Molded Product]
At least one of the PC copolymer of this embodiment and the coating liquid of this embodiment can be used to form a molded body.
The molded article may be, for example, an optical member, and examples of the optical member may include, for example, an electrophotographic photoreceptor and an optical lens. In addition, when the substrate is in the form of a film, the laminated film as one embodiment of the molded article may be applied, for example, as a film for in-mold molding and a decorative film. In addition, the laminated film may be applied as a film for touch panels used in liquid crystal and organic EL displays, optical films such as optical compensation films and anti-reflection films, and conductive films.
A molded article containing the PC copolymer of this embodiment is resistant to whitening and has excellent transparency, as well as excellent mechanical strength such as abrasion resistance and electrical strength.
[電子写真感光体の構成]
本実施形態の電子写真感光体は、本実施形態のPC共重合体を含む。
一実施形態に係る電子写真感光体は、基板と、前記基板上に設けられた感光層とを有し、前記感光層に、本実施形態のPC共重合体を含む。
本実施形態の電子写真感光体は、本実施形態のPC共重合体を感光層中に用いる限り、公知の種々の形式の電子写真感光体はもとより、どのような電子写真感光体としてもよいが、感光層が、少なくとも1層の電荷発生層と少なくとも1層の電荷輸送層とを有する積層型電子写真感光体、または、一層に電荷発生物質と電荷輸送物質とを有する単層型電子写真感光体とすることが好ましい。
[Configuration of Electrophotographic Photoreceptor]
The electrophotographic photoreceptor of the present embodiment contains the PC copolymer of the present embodiment.
An electrophotographic photoreceptor according to one embodiment has a substrate and a photosensitive layer provided on the substrate, and the photosensitive layer contains the PC copolymer of this embodiment.
The electrophotographic photoreceptor of this embodiment may be any electrophotographic photoreceptor, including various known types of electrophotographic photoreceptors, so long as the PC copolymer of this embodiment is used in the photosensitive layer. However, it is preferred that the photosensitive layer is a laminated type electrophotographic photoreceptor having at least one charge generation layer and at least one charge transport layer, or a single-layer type electrophotographic photoreceptor having a charge generation material and a charge transport material in one layer.
PC共重合体は、感光層中のどの部分にも使用してもよいが、本実施形態の効果を十分に発揮するためには、電荷輸送層中において電荷移動物質のバインダー樹脂として使用するか、単一の感光層のバインダー樹脂として使用することが望ましい。また、感光層のみならず、表面保護層として使用することが望ましい。電荷輸送層を2層有する多層型の電子写真感光体の場合には、そのいずれかの電荷輸送層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、本実施形態のPC共重合体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組合せて用いてもよい。また、所望に応じて本実施形態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。
The PC copolymer may be used in any part of the photosensitive layer, but in order to fully exert the effects of this embodiment, it is preferable to use it as a binder resin for a charge transport material in a charge transport layer or as a binder resin for a single photosensitive layer. It is also preferable to use it not only in the photosensitive layer but also in a surface protective layer. In the case of a multi-layered electrophotographic photoreceptor having two charge transport layers, it is preferable to use it in one of the charge transport layers.
In the electrophotographic photoreceptor of the present embodiment, the PC copolymer of the present embodiment may be used alone or in combination of two or more. If desired, other binder resin components such as polycarbonates may be contained within a range that does not impair the object of the present embodiment. Furthermore, additives such as antioxidants may be contained.
本実施形態の電子写真感光体は、感光層を導電性基板上に有する。感光層が電荷発生層と電荷輸送層とを有する場合、電荷発生層上に電荷輸送層が積層されていてもよく、また逆に電荷輸送層上に電荷発生層が積層されていてもよい。また、一層中に電荷発生物質と電荷輸送物質を同時に含む感光層であってもよい。さらにまた、必要に応じて表面層に導電性または絶縁性の保護膜が形成されていてもよい。表面層に本実施形態のPC共重合体を用いることで、耐摩耗性に優れた電子写真感光体を得ることができる。
さらに、各層間の接着性を向上させるための接着層あるいは電荷のブロッキングの役目を果すブロッキング層等の中間層等が形成されていてもよい。
The electrophotographic photoreceptor of this embodiment has a photosensitive layer on a conductive substrate. When the photosensitive layer has a charge generation layer and a charge transport layer, the charge transport layer may be laminated on the charge generation layer, or conversely, the charge generation layer may be laminated on the charge transport layer. The photosensitive layer may also contain a charge generation material and a charge transport material simultaneously in one layer. Furthermore, a conductive or insulating protective film may be formed on the surface layer as necessary. By using the PC copolymer of this embodiment in the surface layer, an electrophotographic photoreceptor with excellent wear resistance can be obtained.
Furthermore, intermediate layers such as an adhesive layer for improving adhesion between layers or a blocking layer for blocking charges may be formed.
本実施形態の電子写真感光体に用いられる導電性基板材料としては、公知の材料等各種の材料を使用することができ、具体的には、アルミニウム、ニッケル、クロム、パラジウム、チタン、モリブデン、インジウム、金、白金、銀、銅、亜鉛、真鍮、ステンレス鋼、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:錫ドープ酸化インジウム)もしくはグラファイトからなる、板、ドラム、およびシート、蒸着、スパッタリング、または塗布等によりコーティングする等して導電処理した、ガラス、布、紙、およびプラスチックのフィルム、シートもしくはシームレスベルト、並びに電極酸化等により金属酸化処理した金属ドラム等を使用することができる。As the conductive substrate material used in the electrophotographic photoreceptor of this embodiment, various materials such as known materials can be used. Specifically, plates, drums, and sheets made of aluminum, nickel, chromium, palladium, titanium, molybdenum, indium, gold, platinum, silver, copper, zinc, brass, stainless steel, lead oxide, tin oxide, indium oxide, ITO (indium tin oxide: tin-doped indium oxide) or graphite, glass, cloth, paper, and plastic films, sheets, or seamless belts that have been treated to be conductive by coating by vapor deposition, sputtering, or painting, and metal drums that have been treated to be metal oxidized by electrode oxidation, etc. can be used.
前記電荷発生層は少なくとも電荷発生材料を有する。この電荷発生層はその下地となる基板上に真空蒸着もしくはスパッタ法等により電荷発生材料の層を形成するか、またはその下地となる基板上に電荷発生材料を、バインダー樹脂を用いて結着してなる層を形成す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方法としては公知の方法等各種の方法を使用することができる。通常、例えば、電荷発生材料をバインダー樹脂と共に適当な溶媒により分散若しくは溶解した塗工液を、所定の下地となる基板上に塗布し、乾燥せしめて湿式成形体として得る方法が好適である。The charge generation layer has at least a charge generation material. This charge generation layer can be obtained by forming a layer of the charge generation material on the substrate as the base by vacuum deposition or sputtering, or by forming a layer of the charge generation material bound to the substrate as the base using a binder resin. Various methods, including known methods, can be used to form a charge generation layer using a binder resin. Usually, for example, a suitable method is to apply a coating liquid in which the charge generation material is dispersed or dissolved together with the binder resin in an appropriate solvent onto a substrate as the base, and then dry it to obtain a wet molded body.
前記電荷発生層における電荷発生材料としては、公知の各種の材料を使用することができる。具体的な化合物としては、セレン単体(例えば、非晶質セレン、および三方晶セレン等)、セレン合金(例えば、セレン-テルル等)、セレン化合物もしくはセレン含有組成物(例えば、As2Se3等)、周期律表第12族および第16族元素からなる無機材料(例えば、酸化亜鉛、およびCdS-Se等)、酸化物系半導体(例えば、酸化チタン等)、シリコン系材料(例えば、アモルファスシリコン等)、無金属フタロシアニン顔料(例えば、τ型無金属フタロシアニン、およびχ型無金属フタロシアニン等)、金属フタロシアニン顔料(例えば、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、ε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型チタニルフタロシアニン、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型チタニルフタロシアニン、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型チタニルフタロシアニン、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型チタニルフタロシアニン、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ック角2θが27.3±0.2度に強い回折ピークを示すチタニルフタロシアニン、およびガリウムフタロシアニン等)、シアニン染料、アントラセン顔料、ビスアゾ顔料、ピレン顔料、多環キノン顔料、キナクリドン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、ピリリウム染料、スクアリウム顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料、アゾ顔料、チオインジゴ顔料、キノリン顔料、レーキ顔料、オキサジン顔料、ジオキサジン顔料、トリフェニルメタン顔料、アズレニウム染料、トリアリールメタン染料、キサンチン染料、チアジン染料、チアピリリウム染料、ポリビニルカルバゾール、並びにビスベンゾイミダゾール顔料等が挙げられる。これら化合物は、1種を単独であるいは2種以上の化合物を混合して、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、好適な電荷発生物質としては、特開平11-172003号公報に具体的に記載の電荷発生物質が挙げられる。 As the charge generating material in the charge generating layer, various known materials can be used. Specific compounds include selenium alone (e.g., amorphous selenium, trigonal selenium, etc.), selenium alloys (e.g., selenium-tellurium, etc.), selenium compounds or selenium-containing compositions (e.g., As 2 Se 3 , etc.), inorganic materials consisting of elements of Groups 12 and 16 of the periodic table (for example, zinc oxide, CdS-Se, etc.), oxide-based semiconductors (for example, titanium oxide, etc.), silicon-based materials (for example, amorphous silicon, etc.), metal-free phthalocyanine pigments (for example, τ-type metal-free phthalocyanine, χ-type metal-free phthalocyanine, etc.), metal phthalocyanine pigments (for example, α-type copper phthalocyanine, β-type copper phthalocyanine, γ-type copper phthalocyanine, ε-type copper phthalocyanine, X-type copper phthalocyanine, A-type titanyl phthalocyanine, B-type titanyl phthalocyanine, C-type titanyl phthalocyanine, D-type titanyl phthalocyanine, E-type titanyl phthalocyanine, F-type titanyl phthalocyanine, G-type titanyl phthalocyanine, H-type titanyl phthalocyanine, K-type titanyl phthalocyanine, L-type titanyl phthalocyanine, M-type titanyl phthalocyanine, Examples of the charge generating material include phthalocyanine, N-type titanyl phthalocyanine, Y-type titanyl phthalocyanine, oxo-titanyl phthalocyanine, titanyl phthalocyanine that exhibits a strong diffraction peak at a Bragg angle 2θ of 27.3±0.2 degrees in an X-ray diffraction diagram, and gallium phthalocyanine, etc.), cyanine dyes, anthracene pigments, bisazo pigments, pyrene pigments, polycyclic quinone pigments, quinacridone pigments, indigo pigments, perylene pigments, pyrylium dyes, squalium pigments, anthanthrone pigments, benzimidazole pigments, azo pigments, thioindigo pigments, quinoline pigments, lake pigments, oxazine pigments, dioxazine pigments, triphenylmethane pigments, azulenium dyes, triarylmethane dyes, xanthine dyes, thiazine dyes, thiapyrylium dyes, polyvinylcarbazole, and bisbenzimidazole pigments. These compounds can be used alone or in combination of two or more compounds as the charge generating material. Among these charge generating substances, preferred charge generating substances include those specifically described in JP-A-11-172003.
前記電荷輸送層は、下地となる基板上に、電荷輸送物質をバインダー樹脂で結着してなる層を形成することによって、湿式成形体とし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ダー樹脂としては、特に制限はなく、公知の各種の樹脂を使用することができる。具体的には、例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、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-塩化ビニル共重合体、メタクリル樹脂、スチレン-ブタジエン共重合体、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-無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコンアルキッド樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、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、ベンゾグアナミン樹脂、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-ビニルカルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、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-ブタジエン共重合体、ビニルトルエン-スチレン共重合体、大豆油変性アルキッド樹脂、ニトロ化ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリイソプレン、ポリチオカーボネート、ポリアリレート、ポリハロアリレート、ポリアリルエーテル、ポリビニルアクリレート、およびポリエステルアクリレート等が挙げられる。
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できる。なお、電荷発生層および/または電荷輸送層におけるバインダー樹脂としては、前記した本実施形態のPC共重合体を使用することが好適である。
The charge transport layer can be obtained as a wet molded body by forming a layer in which a charge transport material is bound with a binder resin on a substrate serving as a base.
The binder resin for the charge generating layer or charge transport layer is not particularly limited, and various known resins can be used. Specifically, for example, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetal, alkyd resin, acrylic resin, polyacrylonitrile, polycarbonate, polyurethane, epoxy resin, phenol resin, polyamide, polyketone, polyacrylamide, butyral resin, polyester resin, vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer, methacrylic resin, styrene-butadiene copolymer, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin, silicone alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-alkyd resin, melamine resin, polyether resin , benzoguanamine resin, epoxy acrylate resin, urethane acrylate resin, poly-N-vinyl carbazole, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polysulfone, casein, gelatin, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose, nitrocellulose, carboxy-methyl cellulose, vinylidene chloride-based polymer latex, acrylonitrile-butadiene copolymer, vinyltoluene-styrene copolymer, soybean oil-modified alkyd resin, nitrated polystyrene, polymethylstyrene, polyisoprene, polythiocarbonate, polyarylate, polyhaloarylate, polyallyl ether, polyvinyl acrylate, and polyester acrylate.
These may be used alone or in combination of two or more. As the binder resin in the charge generating layer and/or the charge transport layer, it is preferable to use the PC copolymer of the present embodiment described above.
電荷輸送層の形成方法としては、公知の各種の方式を使用することができるが、電荷輸送物質を本実施形態のPC共重合体とともに適当な溶媒に分散または溶解した塗工液を、所定の下地となる基板上に塗布し、乾燥して湿式成形体として得る方法が好適である。電荷輸送層形成に用いられる電荷輸送物質とPC共重合体との配合割合は、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PC共重合体は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、本実施形態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PC共重合体と併用することも可能である。
The charge transport layer can be formed by any of various known methods, but a preferred method is to apply a coating liquid in which a charge transport material is dispersed or dissolved in a suitable solvent together with the PC copolymer of this embodiment onto a substrate as a given base, and then dry the resulting coating liquid to obtain a wet molded body. The blending ratio of the charge transport material and the PC copolymer used to form the charge transport layer is preferably 20:80 to 80:20 by mass, more preferably 30:70 to 70:30.
In the charge transport layer, the PC copolymer of the present embodiment may be used alone or in combination with two or more kinds. In addition, other binder resins may be used in combination with the PC copolymer of the present embodiment within a range that does not impair the object of the present embodiment.
このようにして形成される電荷輸送層の厚さは、通常5μm以上100μm以下程度、好ましくは10μm以上50μm以下であり、さらに好ましくは15μm以上35μm以下である。この厚さが5μm以上であれば、初期帯電電位が低くなることもなく、100μm以下であれば、電子写真特性の低下を防ぐことができる。
本実施形態のPC共重合体と共に使用できる電荷輸送物質としては、公知の各種の化合物を使用することができる。このような化合物としては、例えば、カルバゾール化合物、インドール化合物、イミダゾール化合物、オキサゾール化合物、ピラゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ピラゾリン化合物、チアジアゾール化合物、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、ブタジエン化合物、キノン化合物、キノジメタン化合物、チアゾール化合物、トリアゾール化合物、イミダゾロン化合物、イミダゾリジン化合物、ビスイミダゾリジン化合物、オキサゾロン化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンズイミダゾール化合物、キナゾリン化合物、ベンゾフラン化合物、アクリジン化合物、フェナジン化合物、ポリ-N-ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、ポリ-9-ビニルフェニルアントラセン、ピレン-ホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾール樹脂、あるいはこれらの構造を主鎖や側鎖に有する重合体等が好適に用いられる。これら化合物は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を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11-172003号公報において具体的に例示されている化合物、および以下の構造で表される電荷輸送物質が特に好適に用いられる。
The thickness of the charge transport layer thus formed is usually about 5 μm to 100 μm, preferably 10 μm to 50 μm, and more preferably 15 μm to 35 μm. If the thickness is 5 μm or more, the initial charging potential does not decrease, and if it is 100 μm or less, the deterioration of the electrophotographic characteristics can be prevented.
As the charge transport material that can be used together with the PC copolymer of the present embodiment, various known compounds can be used. As such compounds, for example, carbazole compounds, indole compounds, imidazole compounds, oxazole compounds, pyrazole compounds, oxadiazole compounds, pyrazoline compounds, thiadiazole compounds, aniline compounds, hydrazone compounds, aromatic amine compounds, aliphatic amine compounds, stilbene compounds, fluorenone compounds, butadiene compounds, quinone compounds, quinodimethane compounds, thiazole compounds, triazole compounds, imidazolone compounds, imidazolidine compounds, bisimidazolidine compounds, oxazolone compounds, benzothiazole compounds, benzimidazole compounds, quinazoline compounds, benzofuran compounds, acridine compounds, phenazine compounds, poly-N-vinylcarbazole, polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, polyvinylacridine, poly-9-vinylphenylanthracene, pyrene-formaldehyde resin, ethylcarbazole resin, or polymers having these structures in the main chain or side chain, etc. are preferably used. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
Among these charge transporting substances, the compounds specifically exemplified in JP-A-11-172003 and the charge transporting substances represented by the following structures are particularly preferably used.
なお、本実施形態の電子写真感光体においては、電荷発生層および電荷輸送層の少なくともいずれかに本実施形態のPC共重合体をバインダー樹脂として用いることが好適である。In addition, in the electrophotographic photoreceptor of this embodiment, it is preferable to use the PC copolymer of this embodiment as a binder resin in at least one of the charge generation layer and the charge transport layer.
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、通常使用されるような下引き層を設けることができる。この下引き層としては、例えば、微粒子(例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、ジルコニア、チタン酸、ジルコン酸、ランタン鉛、チタンブラック、シリカ、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、酸化錫、酸化インジウム、および酸化珪素等)、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、カゼイン、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、ニトロセルロース、ポリビニルアルコール、並びにポリビニルブチラール樹脂等の成分を使用することができる。また、この下引き層に用いる樹脂として、前記バインダー樹脂を用いてもよいし、本実施形態のPC共重合体を用いてもよい。これら微粒子および樹脂は、単独または種々混合して用いることができる。これらの混合物として用いる場合には、無機質微粒子と樹脂を併用すると、平滑性のよい皮膜が形成されることから好適である。In the electrophotographic photoreceptor of this embodiment, a commonly used undercoat layer can be provided between the conductive substrate and the photosensitive layer. For this undercoat layer, for example, fine particles (e.g., titanium oxide, aluminum oxide, zirconia, titanic acid, zirconic acid, lanthanum lead, titanium black, silica, lead titanate, barium titanate, tin oxide, indium oxide, silicon oxide, etc.), polyamide resin, phenolic resin, casein, melamine resin, benzoguanamine resin, polyurethane resin, epoxy resin, cellulose, nitrocellulose, polyvinyl alcohol, and polyvinyl butyral resin can be used. In addition, the binder resin or the PC copolymer of this embodiment can be used as the resin used in this undercoat layer. These fine particles and resins can be used alone or in various mixtures. When used as a mixture, it is preferable to use inorganic fine particles and resin in combination because a film with good smoothness is formed.
この下引き層の厚みは、0.01μm以上10μm以下、好ましくは0.1μm以上7μm以下である。この厚みが0.01μm以上であると、下引き層を均一に形成することが可能となり、また10μm以下であると電子写真特性が低下することを抑制できる。
また、前記導電性基体と感光層との間には、通常使用されるような公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、前記のバインダー樹脂と同種の樹脂を用いることができる。また本実施形態のPC共重合体を用いてもよい。このブロッキング層の厚みは、0.01μm以上20μm以下、好ましくは0.1μm以上10μm以下である。この厚みが0.01μm以上であると、ブロッキング層を均一に形成することが可能となり、また20μm以下であると電子写真特性が低下することを抑制できる。
The thickness of the undercoat layer is from 0.01 μm to 10 μm, preferably from 0.1 μm to 7 μm. When the thickness is 0.01 μm or more, the undercoat layer can be formed uniformly, and when the thickness is 10 μm or less, deterioration of electrophotographic properties can be suppressed.
In addition, a known blocking layer that is commonly used can be provided between the conductive substrate and the photosensitive layer. The same resin as the binder resin can be used as the blocking layer. The PC copolymer of this embodiment can also be used. The thickness of this blocking layer is 0.01 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. If the thickness is 0.01 μm or more, the blocking layer can be formed uniformly, and if the thickness is 20 μm or less, the deterioration of electrophotographic properties can be suppressed.
さらに、本実施形態の電子写真感光体には、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同種の樹脂を用いることができる。また、本実施形態のPC共重合体を用いることが特に好ましい。この保護層の厚みは、0.01μm以上20μm以下、好ましくは0.1μm以上10μm以下である。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、金属およびその酸化物、窒化物、または塩、合金、カーボンブラック、並びに有機導電性化合物等の導電性材料を含有していてもよい。 Furthermore, in the electrophotographic photoreceptor of this embodiment, a protective layer may be laminated on the photosensitive layer. The same type of resin as the binder resin may be used for this protective layer. It is particularly preferable to use the PC copolymer of this embodiment. The thickness of this protective layer is 0.01 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. This protective layer may contain the charge generating material, the charge transport material, additives, metals and their oxides, nitrides, or salts, alloys, carbon black, and conductive materials such as organic conductive compounds.
さらに、この電子写真感光体の性能向上のために、前記電荷発生層および電荷輸送層には、結合剤、可塑剤、硬化触媒、流動性付与剤、ピンホール制御剤、および分光感度増感剤(増感染料)等を添加してもよい。また、繰り返し使用に対しての残留電位の増加、帯電電位の低下、および感度の低下を防止する目的で種々の化学物質、酸化防止剤、界面活性剤、カール防止剤、およびレベリング剤等の添加剤を添加することができる。Furthermore, to improve the performance of this electrophotographic photoreceptor, the charge generation layer and charge transport layer may contain binders, plasticizers, curing catalysts, fluidity imparting agents, pinhole control agents, and spectral sensitivity sensitizers (sensitizing dyes). In addition, various chemical substances, antioxidants, surfactants, anti-curl agents, leveling agents, and other additives may be added to prevent an increase in residual potential, a decrease in charging potential, and a decrease in sensitivity due to repeated use.
前記結合剤としては、例えば、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート共重合体、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイソプレン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリクロロプレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチルセルロース樹脂、ニトロセルロース樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ホルマール樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合樹脂、およびポリエステルカーボネート樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂の少なくとも一方も使用できる。いずれにしても、電気絶縁性で通常の状態で皮膜を形成し得る樹脂であり、本発明の効果を損なわない範囲であれば、特に制限はない。Examples of the binder include silicone resin, polyamide resin, polyurethane resin, polyester resin, epoxy resin, polyketone resin, polycarbonate copolymer, polystyrene resin, polymethacrylate resin, polyacrylamide resin, polybutadiene resin, polyisoprene resin, melamine resin, benzoguanamine resin, polychloroprene resin, polyacrylonitrile resin, ethyl cellulose resin, nitrocellulose resin, urea resin, phenol resin, phenoxy resin, polyvinyl butyral resin, formal resin, vinyl acetate resin, vinyl acetate/vinyl chloride copolymer resin, and polyester carbonate resin. At least one of a thermosetting resin and a photocurable resin can also be used. In any case, there is no particular restriction as long as the resin is electrically insulating and can form a film under normal conditions and does not impair the effects of the present invention.
前記可塑剤の具体例としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、o-ターフェニル、ハロゲン化パラフィン、ジメチルナフタレン、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、トリフェニルフォスフェート、ジイソブチルアジペート、ジメチルセバケート、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、ジメチルグリコールフタレート、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、ポリプロピレン、ポリスチレン、およびフルオロ炭化水素等が挙げられる。 Specific examples of the plasticizer include biphenyl, chlorinated biphenyl, o-terphenyl, halogenated paraffin, dimethylnaphthalene, dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, diethylene glycol phthalate, triphenyl phosphate, diisobutyl adipate, dimethyl sebacate, dibutyl sebacate, butyl laurate, methylphthalyl ethyl glycolate, dimethyl glycol phthalate, methylnaphthalene, benzophenone, polypropylene, polystyrene, and fluorohydrocarbons.
前記硬化触媒の具体例としては、例えば、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、およびジノニルナフタレンジスルホン酸等が挙げられ、流動性付与剤としては、例えば、モダフロー、およびアクロナール4F等が挙げられ、ピンホール制御剤としては、例えば、ベンゾイン、およびジメチルフタレートが挙げられる。これら可塑剤、硬化触媒、流動性付与剤、およびピンホール制御剤は、前記電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。 Specific examples of the curing catalyst include methanesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, and dinonylnaphthalenedisulfonic acid. Examples of the flowability imparting agent include Modaflow and Acronal 4F. Examples of the pinhole control agent include benzoin and dimethyl phthalate. It is preferable to use these plasticizers, curing catalysts, flowability imparting agents, and pinhole control agents in an amount of 5% by mass or less relative to the charge transport material.
また、分光感度増感剤としては、増感染料を用いる場合には,例えば、トリフェニルメタン系染料(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、およびビクトリアブルー等)、アクリジン染料(例えば、エリスロシン、ローダミンB、ローダミン3R、アクリジンオレンジ、およびフラペオシン等)、チアジン染料(例えば、メチレンブルー、およびメチレングリーン等)、オキサジン染料(カプリブルー、およびメルドラブルー等)、シアニン染料、メロシアニン染料、スチリル染料、ピリリウム塩染料、並びにチオピリリウム塩染料等が適している。In addition, when a sensitizing dye is used, suitable spectral sensitivity sensitizers include, for example, triphenylmethane dyes (e.g., methyl violet, crystal violet, night blue, and Victoria blue), acridine dyes (e.g., erythrosine, rhodamine B, rhodamine 3R, acridine orange, and flapeocine), thiazine dyes (e.g., methylene blue and methylene green), oxazine dyes (capri blue and meldola blue), cyanine dyes, merocyanine dyes, styryl dyes, pyrylium salt dyes, and thiopyrylium salt dyes.
感光層には、感度の向上、残留電位の減少、反復使用時の疲労低減等の目的で、電子受容性物質を添加することができる。その具体例としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、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-トリニトロベンゼン、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-ジクロロベンゾキノン、ジクロロジシアノパラベンゾキノン、ナフトキノン、ジフェノキノン、トロポキノン、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-ニトロベンゾフェノン、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-シアノ-β-(p-シアノフェニル)アクリル酸エチル、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-クロロフェニル)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-テトラニトロフルオレノン、9-フルオレニリデン-(ジシアノメチレンマロノニトリル)、ポリニトロ-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-ニトロサリチル酸、3,5-ジニトロサリチル酸、フタル酸、およびメリット酸等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および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質量部以上200質量部以下、好ましくは0.1質量部以上50質量部以下である。 An electron-accepting substance can be added to the photosensitive layer for the purpose of improving sensitivity, reducing residual potential, reducing fatigue during repeated use, etc. Specific examples include succinic anhydride, maleic anhydride, dibromomaleic anhydride, phthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, 3-nitrophthalic anhydride, 4-nitrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, mellitic anhydride, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, o-dinitrobenzene, m-dinitrobenzene, 1,3,5-trinitrobenzene, p-nitrobenzonitrile, picryl chloride, quinone chlorimide, chloranil, bromanil, benzoquinone, 2,3-dichlorobenzoquinone, dichlorodicyanoparabenzoquinone, naphthoquinone, diphenoquinone, tropoquinone, anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, dinitroanthraquinone, 4-nitrobenzophenone, 4,4'-dinitro Compounds having a large electron affinity, such as benzophenone, 4-nitrobenzalmalondinitrile, α-cyano-β-(p-cyanophenyl)ethyl acrylate, 9-anthracenylmethylmalondinitrile, 1-cyano-(p-nitrophenyl)-2-(p-chlorophenyl)ethylene, 2,7-dinitrofluorenone, 2,4,7-trinitrofluorenone, 2,4,5,7-tetranitrofluorenone, 9-fluorenylidene-(dicyanomethylenemalononitrile), polynitro-9-fluorenylidene-(dicyanomethylenemalononitrile), picric acid, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, 3,5-dinitrobenzoic acid, pentafluorobenzoic acid, 5-nitrosalicylic acid, 3,5-dinitrosalicylic acid, phthalic acid, and mellitic acid, are preferred. These compounds may be added to either the charge generation layer or the charge transport layer, and the blending ratio is from 0.01 parts by weight to 200 parts by weight, preferably from 0.1 parts by weight to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the charge generation substance or the charge transport substance.
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、並びにフッ素系グラフトポリマー等を用いてもよい。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質量%以上60質量%以下、好ましくは5質量%以上40質量%以下である。この配合割合が0.1質量%以上であれば、表面耐久性および表面エネルギー低下等の表面改質が充分となり、60質量%以下であれば、電子写真特性の低下を招くこともない。In addition, to improve the surface properties, tetrafluoroethylene resin, trifluorochloroethylene resin, tetrafluoroethylene hexafluoropropylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, difluorodichloroethylene resin, copolymers thereof, and fluorine-based graft polymers may be used. The blending ratio of these surface modifiers is 0.1% by mass or more and 60% by mass or less, preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less, relative to the binder resin. If the blending ratio is 0.1% by mass or more, the surface durability and surface energy reduction, etc., of the surface modification are sufficient, and if it is 60% by mass or less, there is no deterioration in electrophotographic properties.
前記酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、スルフィド系酸化防止剤、および有機リン酸系酸化防止剤等が好ましい。これら酸化防止剤の配合割合は、前記電荷輸送物質に対して、通常、0.01質量%以上10質量%以下、好ましくは0.1質量%以上2質量%以下である。
このような酸化防止剤の具体例としては、特開平11-172003号公報の明細書に記載された化学式[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、そして、これらは前記感光層のほか、表面保護層や下引き層、ブロッキング層に添加してもよい。
The antioxidant is preferably, for example, a hindered phenol-based antioxidant, an aromatic amine-based antioxidant, a hindered amine-based antioxidant, a sulfide-based antioxidant, an organic phosphoric acid-based antioxidant, etc. The blending ratio of these antioxidants is usually 0.01% by mass to 10% by mass, preferably 0.1% by mass to 2% by mass, based on the charge transport material.
As specific examples of such antioxidants, the compounds represented by the chemical formulas [Chemical formula 94] to [Chemical formula 101] described in the specification of JP-A-11-172003 are suitable.
These antioxidants may be used alone or in combination of two or more. They may be added not only to the photosensitive layer but also to the surface protective layer, undercoat layer and blocking layer.
前記電荷発生層及び電荷輸送層の少なくとも一方の形成の際に使用する前記溶媒の具体例としては、例えば、芳香族系溶媒(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、およびクロロベンゼン等)、ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、およびシクロヘキサノン等)、アルコール(例えば、メタノール、エタノール、およびイソプロパノール等)、エステル(例えば、酢酸エチル、およびエチルセロソルブ等)、ハロゲン化炭化水素(例えば、四塩化炭素、四臭化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン等)、エーテル(例えば、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、およびジオキサン等)、スルホキシド(例えば、ジメチルスルホキシド等)、並びにアミド(例えば、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド等)等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種以上を混合溶媒として使用してもよい。 Specific examples of the solvent used in forming at least one of the charge generating layer and the charge transport layer include aromatic solvents (e.g., benzene, toluene, xylene, and chlorobenzene), ketones (e.g., acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone), alcohols (e.g., methanol, ethanol, and isopropanol), esters (e.g., ethyl acetate and ethyl cellosolve), halogenated hydrocarbons (e.g., carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, chloroform, dichloromethane, tetrachloroethane, etc.), ethers (e.g., tetrahydrofuran, dioxolane, and dioxane, etc.), sulfoxides (e.g., dimethyl sulfoxide, etc.), and amides (e.g., dimethylformamide, diethylformamide, etc.). These solvents may be used alone or in combination of two or more.
単層型電子写真感光体の感光層は、前記の電荷発生物質、電荷輸送物質、および添加剤を用い、本実施形態のPC共重合体をバインダー樹脂として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電子輸送物質の少なくとも一方を添加することが好ましい。電子輸送物質としては、特開2005-139339号公報に例示される電子輸送物質が好ましく適用できる。
各層の塗布は公知の装置等各種の塗布装置を用いて行うことができ、具体的には、例えば、アプリケーター、スプレーコーター、バーコーター、チップコーター、ロールコーター、ディップコーター、およびドクタブレード等を用いて行うことができる。
The photosensitive layer of the single-layer electrophotographic photoreceptor can be easily formed by using the charge generating material, charge transport material, and additives, and applying the PC copolymer of this embodiment as a binder resin. As the charge transport material, it is preferable to add at least one of the hole transport material and the electron transport material described above. As the electron transport material, the electron transport material exemplified in JP-A-2005-139339 can be preferably applied.
The application of each layer can be carried out using various types of application equipment such as known equipment. Specifically, for example, an applicator, a spray coater, a bar coater, a tip coater, a roll coater, a dip coater, a doctor blade, or the like can be used.
電子写真感光体における感光層の厚さは、5μm以上100μm以下、好ましくは10μm以上50μm以下であり、さらに好ましくは15μm以上35μm以下である。これが5μm以上であると初期電位が低くなることを防ぐことができ、100μm以下であると電子写真特性が低下することを抑制することができる。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、質量比で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、質量比で10:90~80:20、好ましくは30:70~70:30である。The thickness of the photosensitive layer in the electrophotographic photoreceptor is 5 μm to 100 μm, preferably 10 μm to 50 μm, and more preferably 15 μm to 35 μm. If it is 5 μm or more, it is possible to prevent the initial potential from becoming low, and if it is 100 μm or less, it is possible to suppress the deterioration of electrophotographic characteristics. The ratio of the charge generating material to the binder resin used in the manufacture of the electrophotographic photoreceptor is 1:99 to 30:70 by mass, preferably 3:97 to 15:85. The ratio of the charge transport material to the binder resin is 10:90 to 80:20 by mass, preferably 30:70 to 70:30.
このようにして得られる電子写真感光体は、本実施形態のPC共重合体を用いるため、感光層作製時に塗工液が白濁することを抑制でき、ゲル化することも抑制できる。また、感光層中に本実施形態のPC共重合体をバインダー樹脂として有しているため、耐久性(耐摩耗性)に優れるとともに、優れた電気特性(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、フルカラー;アナログ、デジタル)、プリンター(レーザー、LED、液晶シャッター)、ファクシミリ、製版機、およびこれら複数の機能を有する機器等各種の電子写真分野に好適に用いられる。The electrophotographic photoreceptor thus obtained uses the PC copolymer of this embodiment, and therefore can prevent the coating liquid from becoming cloudy during the preparation of the photosensitive layer, and can also prevent gelation. In addition, since the photosensitive layer contains the PC copolymer of this embodiment as a binder resin, the photoreceptor has excellent durability (abrasion resistance) and excellent electrical properties (charging properties), and maintains excellent electrophotographic properties over a long period of time, and is suitable for use in various electrophotographic fields, such as copiers (monochrome, multicolor, full-color; analog, digital), printers (laser, LED, liquid crystal shutter), facsimiles, plate-making machines, and devices having multiple functions.
なお、本実施形態の電子写真感光体を使用するにあたっては、帯電には、コロナ放電(コロトロン、スコロトロン)、接触帯電(帯電ロール、帯電ブラシ)等が用いられる。帯電方式としては、DC帯電方式、及びACを重畳させたAC/DC重畳帯電方式が挙げられる。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、感光体内部露光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、一成分絶縁トナー現像、一成分導電トナー現像等の乾式現像方式や湿式現像方式が用いられる。転写には、例えば、静電転写法(例えば、コロナ転写、ローラ転写、およびベルト転写等)、圧力転写法、並びに粘着転写法等が用いられる。定着には、例えば、熱ローラ定着、ラジアントフラッシュ定着、オープン定着、および圧力定着等が用いられる。さらに、クリーニングおよび除電には、例えば、ブラシクリーナー、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラクリーナー、およびブレードクリーナー等が用いられる。なお、クリーナーレス方式を採用してもよい。また、トナー用の樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、スチレン-アクリル系共重合樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、および環状炭化水素の重合体等が適用できる。トナーの形状は、球形でも不定形でもよい。一定の形状(例えば、回転楕円体状およびポテト状等)に制御されたトナーも適用できる。トナーは、粉砕型トナー、懸濁重合トナー、乳化重合トナー、ケミカル造粒トナー、あるいはエステル伸長トナーのいずれでもよい。In addition, when using the electrophotographic photoreceptor of this embodiment, corona discharge (corotron, scorotron), contact charging (charging roll, charging brush), etc. are used for charging. Examples of charging methods include DC charging method and AC/DC superimposed charging method in which AC is superimposed. In addition, any of halogen lamps, fluorescent lamps, lasers (semiconductor, He-Ne), LED, and photoreceptor internal exposure methods may be used for exposure. For development, dry development methods and wet development methods such as cascade development, two-component magnetic brush development, one-component insulating toner development, and one-component conductive toner development are used. For transfer, for example, electrostatic transfer methods (for example, corona transfer, roller transfer, and belt transfer), pressure transfer methods, and adhesive transfer methods are used. For fixing, for example, heat roller fixing, radiant flash fixing, open fixing, and pressure fixing are used. Furthermore, for cleaning and de-electrification, for example, brush cleaners, magnetic brush cleaners, electrostatic brush cleaners, magnetic roller cleaners, and blade cleaners are used. In addition, a cleanerless method may be adopted. As the resin for the toner, for example, styrene resin, styrene-acrylic copolymer resin, polyester, epoxy resin, and cyclic hydrocarbon polymer can be used. The shape of the toner may be spherical or irregular. Toner controlled to a certain shape (for example, spheroidal or potato-shaped) can also be used. The toner may be any of pulverized toner, suspension polymerized toner, emulsion polymerized toner, chemically granulated toner, and ester elongation toner.
[電気機器の構成]
本実施形態の電気機器は、本実施形態の電子写真感光体(例えば、本実施形態の電子写真感光体を用いた感光体ドラム等)を有する。このような電気機器としては、例えば、複写機、およびレーザープリンター等のプリンター等が挙げられる。
本実施形態の電気機器は、耐摩耗性に優れる本実施形態の電子写真感光体を有しているため、感光体ドラム等の交換頻度が少なくなり、コスト的なメリットが大きい。
[Configuration of Electrical Equipment]
The electrical device of the present embodiment has the electrophotographic photoreceptor of the present embodiment (for example, a photoreceptor drum using the electrophotographic photoreceptor of the present embodiment), and examples of such electrical devices include copiers and printers such as laser printers.
Since the electrical device of the present embodiment has the electrophotographic photoreceptor of the present embodiment, which has excellent abrasion resistance, the frequency of replacing the photoreceptor drum and the like is reduced, which is a great cost advantage.
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変更、改良等は、本発明に含まれる。
[Modifications of the embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and any modifications and improvements that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
次に、本発明を実施例および比較例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲での種々の変形および応用が可能である。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the present invention.
〔製造例:オリゴマーの調製〕
<製造例1:ビスフェノールZオリゴマー(ビスクロロホーメート)の合成>
1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノールZ)56.6kg(224モル)を塩化メチレン1080Lで懸濁し、そこにホスゲン66.0kg(667モル)を加えて溶解させた。これにトリエチルアミン44.0kg(435モル)を塩化メチレン120Lに溶解させた液を2.2℃~17.8℃で2時間50分かけて滴下した。17.9℃~19.6℃で30分間撹拌後、14℃~20℃で塩化メチレン900Lを留去した。残液に純水210L、濃塩酸1.2kg、及びハイドロサルファイト450gを加え洗浄した。その後、純水210Lで5回洗浄を繰り返し、分子末端にクロロホーメート基を有するビスフェノールZオリゴマーの塩化メチレン溶液を得た。
得られた溶液のクロロホーメート濃度は1.14モル/L、固形物濃度は0.22kg/L、平均量体数は1.02であった。以後、製造例1で得られた原料をZ-CFという。
原料Z-CFは、一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーである。
[Production Example: Preparation of Oligomer]
<Production Example 1: Synthesis of bisphenol Z oligomer (bischloroformate)>
56.6 kg (224 mol) of 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane (bisphenol Z) was suspended in 1080 L of methylene chloride, and 66.0 kg (667 mol) of phosgene was added thereto to dissolve it. A solution of 44.0 kg (435 mol) of triethylamine dissolved in 120 L of methylene chloride was added dropwise to the suspension at 2.2°C to 17.8°C over 2 hours and 50 minutes. After stirring for 30 minutes at 17.9°C to 19.6°C, 900 L of methylene chloride was distilled off at 14°C to 20°C. 210 L of pure water, 1.2 kg of concentrated hydrochloric acid, and 450 g of hydrosulfite were added to the remaining liquid for washing. Then, washing was repeated five times with 210 L of pure water to obtain a methylene chloride solution of bisphenol Z oligomer having a chloroformate group at the molecular end.
The chloroformate concentration of the obtained solution was 1.14 mol/L, the solid concentration was 0.22 kg/L, and the average number of monomers was 1.02. Hereinafter, the raw material obtained in Production Example 1 is referred to as Z-CF.
The raw material Z-CF is a bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A).
尚、平均量体数(n2)は、次の数式を用いて求めた。
平均量体数(n2)=1+(Mav-M1)/M2・・・(数1)
(式(数1)において、Mavは(2×1000/(CF価))であり、M2は(M1-98.92)であり、M1は前記一般式(2A)において、n2=1のときのビスクロロホーメート化合物の分子量であり、CF価(N/kg)は(CF値/濃度)であり、CF値(N)は反応溶液1Lに含まれる前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメート化合物中のクロル原子数であり、濃度(kg/L)は反応溶液1Lを濃縮して得られる固形分の量である。ここで、98.92は、ビスクロロホーメート化合物同士の重縮合で脱離する2個の塩素原子、1個の酸素原子および1個の炭素原子の合計の原子量である。)
The average number of monomers (n 2 ) was calculated using the following formula.
Average number of molecules (n 2 )=1+(Mav-M1)/M2...(Math. 1)
(In the formula (Math. 1), Mav is (2×1000/(CF value)), M2 is (M1−98.92), M1 is the molecular weight of the bischloroformate compound when n 2 =1 in general formula (2A), the CF value (N/kg) is (CF value/concentration), the CF value (N) is the number of chlorine atoms in the bischloroformate compound represented by general formula (2A) contained in 1 L of reaction solution, and the concentration (kg/L) is the amount of solids obtained by concentrating 1 L of reaction solution. Here, 98.92 is the total atomic weight of two chlorine atoms, one oxygen atom, and one carbon atom that are eliminated by polycondensation of the bischloroformate compounds.)
<製造例2:ビスフェノールCZオリゴマー(ビスクロロホーメート)の合成>
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(ビスフェノールCZ)266g(0.897mol)、塩化メチレン1058mL、及びホスゲン187g(1.89mol)の混合液に、トリエチルアミン199.4g(1.97mol)を塩化メチレン460mLで希釈した溶液を13℃~16℃で3時間6分かけて滴下した。反応混合物を14℃~16℃で1時間38分撹拌した。反応混合物に濃塩酸5.0mL及び純水200mLを加え洗浄した。その後、水層が中性になるまで水洗を繰り返し、分子末端にクロロホーメート基を有するビスフェノールCオリゴマーの塩化メチレン溶液を得た。
得られた溶液のクロロホーメート濃度は1.01モル/L、固形物濃度は0.22kg/L、平均量体数は1.10であった。以後、製造例2で得られた原料をCZ-CFという。
原料CZ-CFは、一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーである。
<Production Example 2: Synthesis of bisphenol CZ oligomer (bischloroformate)>
A solution of 199.4 g (1.97 mol) of triethylamine diluted with 460 mL of methylene chloride was added dropwise to a mixture of 266 g (0.897 mol) of 1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane (bisphenol CZ), 1058 mL of methylene chloride, and 187 g (1.89 mol) of phosgene at 13°C to 16°C over 3 hours and 6 minutes. The reaction mixture was stirred at 14°C to 16°C for 1 hour and 38 minutes. The reaction mixture was washed with 5.0 mL of concentrated hydrochloric acid and 200 mL of pure water. Thereafter, washing with water was repeated until the aqueous layer became neutral, and a methylene chloride solution of bisphenol C oligomer having a chloroformate group at the molecular end was obtained.
The resulting solution had a chloroformate concentration of 1.01 mol/L, a solid concentration of 0.22 kg/L, and an average number of monomers of 1.10. Hereinafter, the raw material obtained in Production Example 2 is referred to as CZ-CF.
The raw material CZ-CF is a bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A).
<製造例3:ジメチル-p-ターフェニルオリゴマー(ビスクロロホーメート)の合成>
3,3’’-ジメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニル250g(0.861モル)を塩化メチレン1000mLで懸濁し、そこにホスゲン179g(1.81モル)を加えて溶解させた。これにトリエチルアミン192.3g(1.90モル)を塩化メチレン500mLに溶解させた液を13℃~17℃で2時間50分かけて滴下した。14℃~16℃で30分間撹拌後、14~20℃で塩化メチレン850mLを留去した。残液に純水210mL、濃塩酸5.0mlを加え洗浄した。その後、水層が中性になるまで水洗を繰り返し、分子末端にクロロホーメート基を有するジメチル-p-ターフェニルオリゴマーの塩化メチレン溶液を得た。
得られた溶液のクロロホーメート濃度は1.14モル/L、固形物濃度は0.17kg/L、平均量体数は1.03であった。以後、製造例3で得られた原料をMpT-CFという。
原料MpT-CFは、一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーである。
<Production Example 3: Synthesis of dimethyl-p-terphenyl oligomer (bischloroformate)>
250 g (0.861 mol) of 3,3″-dimethyl-4,4″-dihydroxy-p-terphenyl was suspended in 1000 mL of methylene chloride, and 179 g (1.81 mol) of phosgene was added thereto to dissolve it. A solution of 192.3 g (1.90 mol) of triethylamine dissolved in 500 mL of methylene chloride was added dropwise to the suspension at 13° C. to 17° C. over 2 hours and 50 minutes. After stirring for 30 minutes at 14° C. to 16° C., 850 mL of methylene chloride was distilled off at 14° C. to 20° C. The remaining liquid was washed with 210 mL of pure water and 5.0 ml of concentrated hydrochloric acid. Thereafter, washing with water was repeated until the aqueous layer became neutral, and a methylene chloride solution of dimethyl-p-terphenyl oligomer having a chloroformate group at the molecular end was obtained.
The resulting solution had a chloroformate concentration of 1.14 mol/L, a solid concentration of 0.17 kg/L, and an average number of monomers of 1.03. Hereinafter, the raw material obtained in Production Example 3 is referred to as MpT-CF.
The raw material MpT-CF is a bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A).
尚、平均量体数(n1)は、前述の平均量体数(n2)と同様の方法で求めた。 The average number of monomers (n 1 ) was determined in the same manner as the above-mentioned average number of monomers (n 2 ).
<製造例4:ビスフェノールZのPCオリゴマーの合成>
1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノールZ)120.0g(0.448mol)を、水酸化ナトリウム46g(1.15mol)、及び水酸化カリウム64g(1.14mol)を純水1.24Lに溶かしたアルカリ溶液に投入し、塩化メチレン0.64Lを混合して撹拌しながら、5℃冷却下、液中にホスゲンガス69gを15g/hrの割合でpHが9以下になるまで吹き込んだ。
次いで、ホスゲンガスの導入を停止した後、窒素置換を行い、反応液を塩酸でpH7~pH9に調整した。この反応液を静置分離し、分子末端にクロロホー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。
得られた溶液のクロロホーメート濃度は0.52モル/L、固形物濃度は0.220kg/L、平均量体数は2.70であった。以後、製造例4で得られた原料をPCOCHという。
<Production Example 4: Synthesis of PC oligomer of bisphenol Z>
120.0 g (0.448 mol) of 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane (bisphenol Z) was added to an alkaline solution prepared by dissolving 46 g (1.15 mol) of sodium hydroxide and 64 g (1.14 mol) of potassium hydroxide in 1.24 L of pure water, and 0.64 L of methylene chloride was mixed and stirred. Under cooling to 5° C., 69 g of phosgene gas was blown into the liquid at a rate of 15 g/hr until the pH became 9 or less.
Next, after stopping the introduction of phosgene gas, the atmosphere was replaced with nitrogen and the reaction liquid was adjusted with hydrochloric acid to a pH of 7 to 9. This reaction liquid was allowed to stand and separated to obtain a methylene chloride solution of an oligomer having a chloroformate group at the molecular end.
The chloroformate concentration of the obtained solution was 0.52 mol/L, the solid concentration was 0.220 kg/L, and the average number of monomers was 2.70. Hereinafter, the raw material obtained in Production Example 4 is referred to as PCOCH.
〔実施例1〕
(PC共重合体の製造)
メカニカルスターラー、撹拌羽根、及び邪魔板を装着した反応容器に、製造例1で得られた原料Z-CF(ビスクロロホーメートオリゴマー、平均量体数は1.02)(155mL)と塩化メチレン(332mL)とを注入した。これに末端封止剤としてp-tert-ブチルフェノール(0.317g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、この溶液に調製した2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン溶液(溶液調製法:2.1Nの水酸化カリウム水溶液122mL(水酸化カリウム16.6g)を調製し、室温(25℃)以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイト0.25gを添加し、さらに2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン20.7gを添加し、完全に溶解して調製した)を全量添加し、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を2.0mL添加し、1時間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.36L、水0.03Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.15Lで1回、0.03Nの塩酸0.15Lで1回、水0.1L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60℃~70℃の温水に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-1)を得た。
Example 1
(Production of PC copolymer)
Into a reaction vessel equipped with a mechanical stirrer, stirring blades, and baffles, the raw material Z-CF (bischloroformate oligomer, average polymerization number: 1.02) (155 mL) obtained in Production Example 1 and methylene chloride (332 mL) were poured. To this was added p-tert-butylphenol (0.317 g) as an end-capping agent, and the mixture was stirred so as to be thoroughly mixed. After cooling to a temperature inside the reactor of 15° C., the entire amount of the prepared 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine solution (solution preparation method: 122 mL of a 2.1 N aqueous potassium hydroxide solution (16.6 g of potassium hydroxide) was prepared, cooled to room temperature (25° C.) or lower, and then 0.25 g of hydrosulfite was added as an antioxidant, and 20.7 g of 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine was added and completely dissolved) was added to this solution, and 2.0 mL of an aqueous triethylamine solution (7 vol %) was added with stirring, and stirring was continued for 1 hour.
The resulting reaction mixture was diluted with 0.36 L of methylene chloride and 0.03 L of water and washed. The lower layer was separated and further washed once with 0.15 L of water, once with 0.15 L of 0.03 N hydrochloric acid, and three times with 0.1 L of water, in that order. The resulting methylene chloride solution was dropped into warm water at 60°C to 70°C while stirring, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-1) having the following structure.
(PC共重合体の特定)
このようにして得られたPC共重合体(PC-1)を塩化メチレンに溶解して、濃度0.5g/dLの溶液を調製し、20℃における還元粘度[ηSP/C]を測定したところ、1.22dL/gであった。なお、得られたPC共重合体(PC-1)の構造及び組成を1H-NMRスペクトルおよび13C-NMRスペクトルにより分析したところ、下記の繰り返し単位、及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
なお、還元粘度は、離合社製、自動粘度測定装置VMR-042を用い、自動粘度用ウッベローデ改良型粘度計(RM型)で測定した。
1H-NMRスペクトルおよび13C-NMRスペクトルの測定条件は以下の通りである。
(Identification of PC copolymer)
The PC copolymer (PC-1) thus obtained was dissolved in methylene chloride to prepare a solution having a concentration of 0.5 g/dL, and the reduced viscosity [η SP /C] at 20° C. was measured to be 1.22 dL/g. The structure and composition of the obtained PC copolymer (PC-1) were analyzed by 1 H-NMR spectrum and 13 C-NMR spectrum, and it was confirmed that the PC copolymer was composed of the following repeating units and composition.
The reduced viscosity was measured using an automatic viscosity measuring device VMR-042 manufactured by Rigo Co., Ltd., using an improved Ubbelohde viscometer for automatic viscosity (RM type).
The measurement conditions for 1 H-NMR spectrum and 13 C-NMR spectrum are as follows.
(1H-NMRスペクトルの測定条件)
・装置 :日本電子株式会社製(JNM-ECZ400S)
・溶媒 :CD2Cl2
・測定濃度(サンプル量/溶媒量):1.5mg/mL
・積算回数:64回(約3min)
( 1H -NMR spectrum measurement conditions)
・Apparatus: JEOL Ltd. (JNM-ECZ400S)
Solvent : CD2Cl2
Measurement concentration (sample amount/solvent amount): 1.5 mg/mL
・Number of times: 64 times (approximately 3 min)
(13C-NMRスペクトルの測定条件)
・装置 :ブルカージャパン株式会社製(AVANCE III HD 500)
(5mmφ TCIクライオプローブ使用)
・溶媒 :CD2Cl2
・測定濃度(サンプル量/溶媒量):50mg/mL
・積算回数:1024回(約1時間)
( 13C -NMR Spectrum Measurement Conditions)
Apparatus: Bruker Japan Co., Ltd. (AVANCE III HD 500)
(5mmφ TCI cryoprobe used)
Solvent : CD2Cl2
Measurement concentration (sample amount/solvent amount): 50 mg/mL
- Number of times of accumulation: 1024 times (about 1 hour)
a=Ar1/(Ar1+Ar2)= 0.42
b=Ar2/(Ar1+Ar2)= 0.58
a=Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.42
b=Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.58
尚、前記一般式(PC-1)における構造は、次の手順で確認した。
まず、1H-NMRスペクトル及び13C-NMRスペクトルを用いて、帰属解析を行い、積分強度から、繰り返し単位Aにおけるモル共重合比a、及び繰り返し単位Bにおけるモル共重合比bを、下記式より算出した。
a=Ar1/(Ar1+Ar2)…(数A)
b=Ar2/(Ar1+Ar2)…(数B)
The structure of the general formula (PC-1) was confirmed by the following procedure.
First, an assignment analysis was carried out using the 1 H-NMR spectrum and the 13 C-NMR spectrum, and the molar copolymerization ratio a in the repeating unit A and the molar copolymerization ratio b in the repeating unit B were calculated from the integrated intensities according to the following formula.
a=Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 )...(number A)
b = Ar2 / ( Ar1 + Ar2 ) ... (number B)
(塗工液および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したポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムを用い、その表面に、電荷発生層と電荷輸送層とを順次積層して積層型感光層を形成した電子写真感光体を製造した。
電荷発生物質としてオキソチタニウムフタロシアニン0.5質量部を用い、バインダー樹脂としてブチラール樹脂0.5質量部を用いた。これらを溶媒の塩化メチレン19質量部に加え、ボールミルにて分散し、この分散液をバーコーターにより、前記導電性基体フィルム表面に塗工し、乾燥させることにより、膜厚約0.5μmの電荷発生層を形成した。
つぎに、電荷輸送物質として、下記式(23)で表される化合物(CTM-1)0.5g、前記実施例で得られたPC共重合体(PC-1)0.5gを10mLのテトラヒドロフランに分散し、塗工液を調製した。この塗工液をアプリケーターにより、前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。
(Production of Coating Fluid and Electrophotographic Photoreceptor)
An electrophotographic photoreceptor was manufactured by using a polyethylene terephthalate (PET) resin film on which aluminum metal was vapor-deposited as a conductive substrate, and by sequentially laminating a charge generating layer and a charge transport layer on the surface of the conductive substrate to form a laminated photosensitive layer.
0.5 parts by mass of oxotitanium phthalocyanine was used as the charge generating material, and 0.5 parts by mass of butyral resin was used as the binder resin. These were added to 19 parts by mass of methylene chloride as a solvent, and dispersed in a ball mill. The dispersion was applied to the surface of the conductive substrate film by a bar coater, and dried to form a charge generating layer having a thickness of about 0.5 μm.
Next, 0.5 g of the compound (CTM-1) represented by the following formula (23) as a charge transport material and 0.5 g of the PC copolymer (PC-1) obtained in the above example were dispersed in 10 mL of tetrahydrofuran to prepare a coating liquid, which was then applied onto the charge generation layer with an applicator and dried to form a charge transport layer with a thickness of about 20 μm.
〔PC共重合体および電子写真感光体の評価〕
(PC共重合体の溶解性)
PC共重合体の溶解性は、前記で得られたPC共重合体(PC-1)(1g)をTHF(9g)に加え、振とう機で30分間攪拌後、液中の不溶解部分及び白濁度を目視で観察することにより評価した。PC共重合体(PC-1)が溶解し白濁が認められない場合を「溶解」、不溶解部分がある場合を「不溶」、白濁した場合を「白濁」とした。
[Evaluation of PC Copolymer and Electrophotographic Photoreceptor]
(Solubility of PC Copolymer)
The solubility of the PC copolymer was evaluated by adding the PC copolymer (PC-1) (1 g) obtained above to THF (9 g), stirring with a shaker for 30 minutes, and visually observing the insoluble parts in the liquid and the degree of turbidity. When the PC copolymer (PC-1) was dissolved and no turbidity was observed, it was rated as "dissolved", when there was an insoluble part, it was rated as "insoluble", and when it became turbid, it was rated as "turbid".
(PC共重合体の透明性(HAZE値))
PC共重合体の溶解性の評価で用いた溶液(PC-1の固形分濃度が10質量%のTHF溶液)を用いて、HAZE値(%)を測定した。
HAZE値(%)は、JISK 7136(2000)に準拠して測定した。測定装置としては、日本電色工業製(NDH500)のヘイズメーターを用いた。なお、JISK 7136に対応する国際規格番号は、ISO 14782(1999)である。HAZE値(%)は、ISO 14782(1999)に準拠して測定することもできる。
(Transparency (HAZE value) of PC copolymer)
The haze value (%) was measured using the solution used in the evaluation of the solubility of the PC copolymer (a THF solution having a solid content concentration of PC-1 of 10% by mass).
The haze value (%) was measured in accordance with JIS K 7136 (2000). A haze meter (NDH500) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. was used as the measuring device. The international standard number corresponding to JIS K 7136 is ISO 14782 (1999). The haze value (%) can also be measured in accordance with ISO 14782 (1999).
(PC共重合体の引張特性(降伏応力))
PC共重合体(PC-1)(2.5g)を塩化メチレン(20mL)に加え、振とう機で60分間攪拌後、作製した溶液を直径150mmのシャーレに展開した。その後、1日風乾を行い、更に乾燥機で100℃/10時間で乾燥した。乾燥したサンプルから、引張試験用の打ち抜き具を用いて、40mm×6mm(くびれ部分は2mm)×厚み約90μmのフィルムサンプルを作製した。このフィルムサンプルを用いて、PC共重合体(PC-1)の降伏応力(%)を測定した。
降伏応力(%)は、卓上引張試験機(EZgraph、島津製作所製)を用いて、引張速度を1mm/minに設定して測定した。
(Tensile properties (yield stress) of PC copolymer)
PC copolymer (PC-1) (2.5 g) was added to methylene chloride (20 mL) and stirred with a shaker for 60 minutes, after which the solution was spread in a petri dish with a diameter of 150 mm. It was then air-dried for one day and further dried in a dryer at 100°C for 10 hours. From the dried sample, a film sample of 40 mm x 6 mm (2 mm at the neck) x approximately 90 μm thick was prepared using a punching tool for tensile testing. The yield stress (%) of the PC copolymer (PC-1) was measured using this film sample.
The yield stress (%) was measured using a benchtop tensile tester (EZgraph, manufactured by Shimadzu Corporation) with the tensile speed set at 1 mm/min.
(PC共重合体のマルテンス硬度及び弾性仕事率)
PC共重合体の引張特性で用いたフィルムサンプルと同様のフィルムサンプルを作製した。このフィルムサンプルを用いて、PC共重合体(PC-1)のマルテンス硬度及び弾性仕事率を測定した。
マルテンス硬度(MPa)及び弾性仕事率(%)は、ナノインデンテーション試験により測定した。
マルテンス硬度(MPa)及び弾性仕事率(%)は、ナノインデンテーション装置(エリオニクス社製、ENT-1100a)を用いて、荷重を0.6Nに設定して測定した。
(Martens hardness and elastic power of PC copolymer)
A film sample similar to that used for the tensile properties of the PC copolymer was prepared, and the Martens hardness and elastic power of the PC copolymer (PC-1) were measured using this film sample.
The Martens hardness (MPa) and elastic power (%) were measured by a nanoindentation test.
The Martens hardness (MPa) and the elastic power (%) were measured using a nanoindentation device (ENT-1100a, manufactured by Elionix) with the load set to 0.6 N.
(PC共重合体及び電子写真感光体の耐摩耗性)
〔作製1〕共重合体の耐摩耗性評価サンプル作製
PC共重合体(PC-1)(2g)を塩化メチレン(12mL)に溶解し、アプリケーターを用い市販のPETフィルム上にキャスト製膜した。このフィルムを減圧下(100Pa以下)で加熱し溶剤を除去し、100mm×100mm×厚み約30μmのフィルムサンプルを得た。
(Wear resistance of PC copolymer and electrophotographic photoreceptor)
[Preparation 1] Preparation of a sample for evaluating the abrasion resistance of the copolymer PC copolymer (PC-1) (2 g) was dissolved in methylene chloride (12 mL) and cast onto a commercially available PET film using an applicator. The film was heated under reduced pressure (100 Pa or less) to remove the solvent, and a film sample of 100 mm x 100 mm x approximately 30 μm thick was obtained.
〔作製2〕感光体の耐摩耗性評価サンプル作製
PC共重合体(PC-1)(1g)、及び上記CTM-1(0.67g)をTHF(10mL)に溶解し、アプリケーターを用い市販のPETフィルム上にキャスト製膜した。このフィルムを減圧下(100Pa以下)で加熱し溶剤を除去し、100mm×100mm×厚み約30μmのフィルムサンプルを得た。
[Preparation 2] Preparation of a sample for evaluating the wear resistance of a photoreceptor PC copolymer (PC-1) (1 g) and the above CTM-1 (0.67 g) were dissolved in THF (10 mL) and cast onto a commercially available PET film using an applicator. The film was heated under reduced pressure (100 Pa or less) to remove the solvent, and a film sample of 100 mm x 100 mm x approximately 30 μm thick was obtained.
〔耐摩耗性の評価〕
前記〔作製1〕及び〔作製2〕で作製したフィルムのキャスト面の耐摩耗性をスガ摩耗試験機NUS-ISO-3型(スガ試験機社製)を用いて評価した。
試験条件は4.9Nの荷重をかけた摩耗紙(スガ試験機社製、粒径3μmのアルミナ粒子を含有)をフィルム表面と接触させて2,000回往復運動を行い、質量減少量を測定した。
[Evaluation of wear resistance]
The abrasion resistance of the cast surface of the films prepared in the above [Preparation 1] and [Preparation 2] was evaluated using a Suga abrasion tester NUS-ISO-3 (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
The test conditions were as follows: abrasive paper (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., containing alumina particles with a particle size of 3 μm) was placed under a load of 4.9 N and brought into contact with the film surface, and reciprocated 2,000 times to measure the mass loss.
(電子写真感光体の帯電特性)
次に、前述の通り製造した電子写真感光体について、電子写真特性を静帯電試験装置CYNTHIA54IM(ジェンテック株式会社製)を用いて測定した。EV(露光感度測定)モード、初期帯電量-700Vの条件で、初期表面電位V0(V)、及び光照射(10Lux)5秒後の残留電位(初期残留電位VR(V))を測定した。
(Charging Characteristics of Electrophotographic Photoreceptor)
Next, the electrophotographic characteristics of the electrophotographic photoreceptor manufactured as described above were measured using a static charge tester CYNTHIA54IM (manufactured by Gentec Co., Ltd.) Under conditions of EV (exposure sensitivity measurement) mode and initial charge amount of −700 V, the initial surface potential V 0 (V) and the residual potential (initial residual potential V R (V)) 5 seconds after light irradiation (10 Lux) were measured.
これらの評価結果を表1に示す。後述する実施例2~5および比較例1~4についても、PC共重合体(PC-1)の代わりに各例で得られたPC共重合体を用いて、共重合体および感光体の評価サンプルを作製し、同様の評価を行った。それらの結果も表1に示す。The results of these evaluations are shown in Table 1. For Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 described below, evaluation samples of the copolymer and photoreceptor were prepared using the PC copolymer obtained in each example instead of the PC copolymer (PC-1), and similar evaluations were performed. The results are also shown in Table 1.
〔実施例2〕
メカニカルスターラー、撹拌羽根、及び邪魔板を装着した反応容器に、製造例1で得られた原料Z-CF(ビスクロロホーメートオリゴマー、平均量体数は1.02)(155mL)と塩化メチレン(323mL)とを注入した。これに末端封止剤としてp-tert-ブチルフェノール(0.346g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、この溶液に調製した2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール溶液(溶液調製法:2.1Nの水酸化カリウム水溶液122mL(水酸化カリウム16.6g)を調製し、室温(25℃)以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイト0.25gを添加し、さらに2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール20.5gを添加し、完全に溶解して調製した)を全量添加し、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を1.8mL添加し、80分間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.36L、水0.03Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.15Lで1回、0.03Nの塩酸0.15Lで1回、水0.1L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60℃~70℃の温水に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-2)を得た。
PC共重合体(PC-2)の20℃における還元粘度[ηSP/C]は1.21dL/gであり、構造は、NMRにおいて、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
Example 2
Into a reaction vessel equipped with a mechanical stirrer, stirring blades, and baffles, the raw material Z-CF (bischloroformate oligomer, average polymerization number: 1.02) (155 mL) obtained in Production Example 1 and methylene chloride (323 mL) were poured. To this was added p-tert-butylphenol (0.346 g) as an end-capping agent, and the mixture was stirred so as to be thoroughly mixed. After cooling the temperature inside the reactor to 15° C., the entire amount of the prepared 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol solution (solution preparation method: 122 mL of 2.1 N potassium hydroxide aqueous solution (16.6 g of potassium hydroxide) was prepared, cooled to room temperature (25° C.) or lower, 0.25 g of hydrosulfite was added as an antioxidant, and 20.5 g of 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol was further added and completely dissolved) was added to this solution, and 1.8 mL of a triethylamine aqueous solution (7 vol%) was added with stirring, and stirring was continued for 80 minutes.
The resulting reaction mixture was diluted with 0.36 L of methylene chloride and 0.03 L of water and washed. The lower layer was separated and further washed once with 0.15 L of water, once with 0.15 L of 0.03 N hydrochloric acid, and three times with 0.1 L of water, in that order. The resulting methylene chloride solution was dropped into warm water at 60°C to 70°C while stirring, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-2) having the following structure.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer (PC-2) at 20° C. was 1.21 dL/g, and the structure was confirmed by NMR to be a PC copolymer consisting of the following repeating units and composition:
a=Ar1/(Ar1+Ar2)= 0.40
b=Ar2/(Ar1+Ar2)= 0.60
a=Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.40
b=Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.60
〔実施例3〕
メカニカルスターラー、撹拌羽根、及び邪魔板を装着した反応容器に、製造例1で得られた原料Z-CF(ビスクロロホーメートオリゴマー、平均量体数は1.02)(155mL)と塩化メチレン(332mL)とを注入した。これに末端封止剤としてp-tert-ブチルフェノール(0.369g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、この溶液に調製した3,3’’-ジメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニル溶液(溶液調製法:2.1Nの水酸化カリウム水溶液122mL(水酸化カリウム16.6g)を調製し、室温(25℃)以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイト0.18gを添加し、さらに3,3’’-ジメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニル20.5gを添加し、完全に溶解して調製した)を全量添加し、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を1.8mL添加し、1時間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.36L、水0.03Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.15Lで1回、0.03Nの塩酸0.15Lで1回、水0.1L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60℃~70℃の温水に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-3)を得た。
PC共重合体(PC-3)の20℃における還元粘度[ηSP/C]は1.21dL/gであり、構造は、構造はNMRにおいて、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
Example 3
Into a reaction vessel equipped with a mechanical stirrer, stirring blades, and baffles, the raw material Z-CF (bischloroformate oligomer, average polymerization number: 1.02) (155 mL) obtained in Production Example 1 and methylene chloride (332 mL) were poured. To this was added p-tert-butylphenol (0.369 g) as an end-capping agent, and the mixture was stirred so as to be thoroughly mixed. After cooling the temperature inside the reactor to 15° C., the entire amount of the prepared 3,3″-dimethyl-4,4″-dihydroxy-p-terphenyl solution (solution preparation method: 122 mL of 2.1 N aqueous potassium hydroxide solution (16.6 g of potassium hydroxide) was prepared, cooled to room temperature (25° C.) or lower, and then 0.18 g of hydrosulfite was added as an antioxidant, and 20.5 g of 3,3″-dimethyl-4,4″-dihydroxy-p-terphenyl was added and completely dissolved) was added to this solution, and 1.8 mL of an aqueous triethylamine solution (7 vol %) was added with stirring, and stirring was continued for 1 hour.
The resulting reaction mixture was diluted with 0.36 L of methylene chloride and 0.03 L of water and washed. The lower layer was separated and further washed once with 0.15 L of water, once with 0.15 L of 0.03 N hydrochloric acid, and three times with 0.1 L of water, in that order. The resulting methylene chloride solution was dropped into warm water at 60°C to 70°C while stirring, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-3) having the following structure.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer (PC-3) at 20° C. was 1.21 dL/g, and the structure was confirmed by NMR to be a PC copolymer consisting of the following repeating units and composition:
a=Ar1/(Ar1+Ar2)= 0.41
b=Ar2/(Ar1+Ar2)= 0.59
a=Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.41
b=Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.59
〔実施例4〕
メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着した反応容器に、製造例3で得られた原料MpT-CF(ビスクロロホーメートオリゴマー、平均量体数は1.03)(155mL)と塩化メチレン(221mL)を注入した。これに末端封止剤としてp-tert-ブチルフェノール(0.250g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、この溶液に調製したビスフェノールZ溶液(溶液調製法:2.7Nの水酸化カリウム水溶液94mL(水酸化カリウム19.6g)を調製し、室温(25℃)以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイト0.17gを添加し、さらにビスフェノールZ19.0gを添加し、完全に溶解して調製した)を全量添加し、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を1.8mL添加し、1時間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.26L、水0.02Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.11Lで1回、0.03Nの塩酸0.11Lで1回、水0.11L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60℃~70℃の温水に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-4)を得た。
PC共重合体(PC-4)の20℃における還元粘度[ηSP/C]は1.21dL/gであり、構造はNMRにおいて、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
Example 4
Into a reaction vessel equipped with a mechanical stirrer, stirring blades, and baffles, the raw material MpT-CF (bischloroformate oligomer, average number of monomers: 1.03) (155 mL) obtained in Production Example 3 and methylene chloride (221 mL) were poured. To this, p-tert-butylphenol (0.250 g) was added as an end-capping agent, and the mixture was stirred so as to be thoroughly mixed. After cooling to a temperature inside the reactor of 15°C, the entire amount of the prepared bisphenol Z solution (solution preparation method: 94 mL of 2.7 N potassium hydroxide aqueous solution (19.6 g of potassium hydroxide) was prepared, cooled to room temperature (25°C) or lower, 0.17 g of hydrosulfite was added as an antioxidant, and 19.0 g of bisphenol Z was further added and completely dissolved) was added to this solution, and 1.8 mL of a triethylamine aqueous solution (7 vol%) was added while stirring, and stirring was continued for 1 hour.
The resulting reaction mixture was diluted with 0.26 L of methylene chloride and 0.02 L of water, and washed. The lower layer was separated, and further washed once with 0.11 L of water, once with 0.11 L of 0.03 N hydrochloric acid, and three times with 0.11 L of water, in that order. The resulting methylene chloride solution was dropped into warm water at 60°C to 70°C while stirring, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-4) having the following structure.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer (PC-4) at 20° C. was 1.21 dL/g, and its structure was confirmed by NMR to be a PC copolymer consisting of the following repeating units and composition:
a=Ar1/(Ar1+Ar2)= 0.51
b=Ar2/(Ar1+Ar2)= 0.49
a=Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.51
b=Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.49
〔実施例5〕
メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着した反応容器に、製造例2で得られた原料CZ-CF(ビスクロロホーメートオリゴマー、平均量体数は1.10)(155mL)と塩化メチレン(332mL)を注入した。これに末端封止剤としてp-tert-ブチルフェノール(0.3424g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、この溶液に調製した2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール溶液(溶液調製法:1.9Nの水酸化カリウム水溶液122mL(水酸化カリウム14.7g)を調製し、室温(25℃)以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイト0.16gを添加し、さらに2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール18.2gを添加し、完全に溶解して調製した)を全量添加し、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を1.6mL添加し、80分間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.2L、水0.1Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.1Lで1回、0.03Nの塩酸0.1Lで1回、水0.1L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60℃~70℃の温水に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-5)を得た。
PC共重合体(PC-5)の20℃における還元粘度[ηSP/C]は1.21dL/gであり、構造はNMRにおいて、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
Example 5
Into a reaction vessel equipped with a mechanical stirrer, stirring blades, and baffles, the raw material CZ-CF (bischloroformate oligomer, average polymerization number 1.10) (155 mL) obtained in Production Example 2 and methylene chloride (332 mL) were poured. To this was added p-tert-butylphenol (0.3424 g) as an end-capping agent, and the mixture was stirred so as to be thoroughly mixed. After cooling the temperature inside the reactor to 15° C., the entire amount of the prepared 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol solution (solution preparation method: 122 mL of 1.9 N potassium hydroxide aqueous solution (14.7 g of potassium hydroxide) was prepared, cooled to room temperature (25° C.) or lower, 0.16 g of hydrosulfite was added as an antioxidant, and 18.2 g of 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol was further added and completely dissolved) was added to this solution, and 1.6 mL of a triethylamine aqueous solution (7 vol%) was added with stirring, and stirring was continued for 80 minutes.
The resulting reaction mixture was diluted with 0.2 L of methylene chloride and 0.1 L of water and washed. The lower layer was separated and further washed once with 0.1 L of water, once with 0.1 L of 0.03 N hydrochloric acid, and three times with 0.1 L of water, in that order. The resulting methylene chloride solution was dropped into warm water at 60°C to 70°C with stirring, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-5) having the following structure.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer (PC-5) at 20° C. was 1.21 dL/g, and its structure was confirmed by NMR to be a PC copolymer consisting of the following repeating units and composition:
a=Ar1/(Ar1+Ar2)= 0.40
b=Ar2/(Ar1+Ar2)= 0.60
a=Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.40
b=Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.60
〔比較例1〕
メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着した反応容器に、製造例1で得られた原料Z-CF(ビスクロロホーメートオリゴマー、平均量体数は1.02)(155mL)と塩化メチレン(332mL)を注入した。これに末端封止剤としてp-tert-ブチルフェノール(0.317g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。反応器内の温度が10℃になるまで冷却した後、この溶液に調製した4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニル溶液(溶液調製法:2.1Nの水酸化カリウム水溶液122mL(水酸化カリウム16.6g)を調製し、室温(25℃)以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイト0.16gを添加し、さらに4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニル18.5gを添加し、完全に溶解して調製した)を全量添加し、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を1.8mL添加し、80分間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.36L、水0.03Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.15Lで1回、0.03Nの塩酸0.15Lで1回、水0.15L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60℃~70℃の温水に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-6)を得た。
PC共重合体(PC-6)の20℃における還元粘度[ηSP/C]は1.17dL/gであり、構造はNMRにおいて、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
Comparative Example 1
Into a reaction vessel equipped with a mechanical stirrer, stirring blades, and baffles, the raw material Z-CF (bischloroformate oligomer, average number of polymerizations: 1.02) (155 mL) obtained in Production Example 1 and methylene chloride (332 mL) were poured. To this was added p-tert-butylphenol (0.317 g) as an end-capping agent, and the mixture was stirred so as to be thoroughly mixed. After cooling to a temperature inside the reactor of 10° C., the entire amount of the prepared 4,4″-dihydroxy-p-terphenyl solution (solution preparation method: 122 mL of 2.1 N potassium hydroxide aqueous solution (16.6 g of potassium hydroxide) was prepared, cooled to room temperature (25° C.) or lower, 0.16 g of hydrosulfite was added as an antioxidant, and 18.5 g of 4,4″-dihydroxy-p-terphenyl was further added and completely dissolved) was added to this solution, and 1.8 mL of a triethylamine aqueous solution (7 vol%) was added while stirring, and stirring was continued for 80 minutes.
The resulting reaction mixture was diluted with 0.36 L of methylene chloride and 0.03 L of water and washed. The lower layer was separated and further washed once with 0.15 L of water, once with 0.15 L of 0.03 N hydrochloric acid, and three times with 0.15 L of water, in that order. The resulting methylene chloride solution was dropped into warm water at 60°C to 70°C with stirring, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-6) having the following structure.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer (PC-6) at 20° C. was 1.17 dL/g, and its structure was confirmed by NMR to be a PC copolymer consisting of the following repeating units and composition:
a=Ar1/(Ar1+Ar2)= 0.42
b=Ar2/(Ar1+Ar2)= 0.58
a=Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.42
b=Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.58
〔比較例2〕
メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着した反応容器に、製造例4で得られた原料PCOCH(ビスクロロホーメートオリゴマー、平均量体数は2.70)(155mL)と塩化メチレン(322mL)を注入した。これに末端封止剤としてp-tert-ブチルフェノール(0.165g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、この溶液に調製した2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン溶液(溶液調製法:1.0Nの水酸化カリウム水溶液122mL(水酸化カリウム7.6g)を調製し、室温(25℃)以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイト0.08gを添加し、さらに2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン9.4gを添加し、完全に溶解して調製した)を全量添加し、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を0.8mL添加し、1時間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.36L、水0.03Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.15Lで1回、0.03Nの塩酸0.15Lで1回、水0.15L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60℃~70℃の温水に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-7)を得た。
PC共重合体(PC-7)の20℃における還元粘度[ηSP/C]は1.19dL/gであり、構造はNMRにおいて、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
Comparative Example 2
Into a reaction vessel equipped with a mechanical stirrer, stirring blades, and baffles, the raw material PCOCH (bischloroformate oligomer, average polymerization number 2.70) (155 mL) obtained in Production Example 4 and methylene chloride (322 mL) were poured. To this was added p-tert-butylphenol (0.165 g) as an end-capping agent, and the mixture was stirred so as to be thoroughly mixed. After cooling to 15° C. inside the reactor, the entire amount of the prepared 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine solution (solution preparation method: 122 mL of a 1.0 N aqueous potassium hydroxide solution (7.6 g of potassium hydroxide) was prepared, cooled to room temperature (25° C.) or lower, and then 0.08 g of hydrosulfite was added as an antioxidant, and 9.4 g of 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine was further added and completely dissolved) was added to this solution, and 0.8 mL of an aqueous triethylamine solution (7 vol %) was added with stirring, and stirring was continued for 1 hour.
The resulting reaction mixture was diluted with 0.36 L of methylene chloride and 0.03 L of water and washed. The lower layer was separated and further washed once with 0.15 L of water, once with 0.15 L of 0.03 N hydrochloric acid, and three times with 0.15 L of water, in that order. The resulting methylene chloride solution was dropped into warm water at 60°C to 70°C while stirring, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-7) having the following structure.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer (PC-7) at 20° C. was 1.19 dL/g, and its structure was confirmed by NMR to be a PC copolymer consisting of the following repeating units and composition:
a=Ar1/(Ar1+Ar2)= 0.15
b=Ar2/(Ar1+Ar2)= 0.85
a=Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.15
b=Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 )=0.85
〔比較例3〕
メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着した反応容器に、製造例1で得られた原料Z-CF(ビスクロロホーメートオリゴマー、平均量体数は1.02)(155mL)と塩化メチレン(332mL)を注入した。これに末端封止剤としてp-tert-ブチルフェノール(0.293g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、この溶液に調製した4,4’’-ビフェノール溶液(溶液調製法:2.1Nの水酸化カリウム水溶液122mL(水酸化カリウム16.6g)を調製し、室温(25℃)以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイト0.12gを添加し、さらに4,4’’-ビフェノール13.16gを添加し、完全に溶解して調製した)を全量添加し、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を1.8mL添加し、1時間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.36L、水0.03Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.15Lで1回、0.03Nの塩酸0.15Lで1回、水0.15L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60℃~70℃の温水に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-8)を得た。
PC共重合体(PC-8)の20℃における還元粘度[ηSP/C]は1.21dL/gであり、構造はNMRにおいて、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
Comparative Example 3
Into a reaction vessel equipped with a mechanical stirrer, stirring blades, and baffles, the raw material Z-CF (bischloroformate oligomer, average number of monomers: 1.02) (155 mL) obtained in Production Example 1 and methylene chloride (332 mL) were poured. To this, p-tert-butylphenol (0.293 g) was added as an end-capping agent, and the mixture was stirred so as to be thoroughly mixed. After cooling to a temperature inside the reactor of 15°C, the entire amount of the prepared 4,4″-biphenol solution (solution preparation method: 122 mL of 2.1 N potassium hydroxide aqueous solution (16.6 g of potassium hydroxide) was prepared, cooled to room temperature (25°C) or lower, 0.12 g of hydrosulfite was added as an antioxidant, and 13.16 g of 4,4″-biphenol was further added and completely dissolved) was added to this solution, and 1.8 mL of a triethylamine aqueous solution (7 vol%) was added while stirring, and stirring was continued for 1 hour.
The resulting reaction mixture was diluted with 0.36 L of methylene chloride and 0.03 L of water and washed. The lower layer was separated and further washed once with 0.15 L of water, once with 0.15 L of 0.03 N hydrochloric acid, and three times with 0.15 L of water, in that order. The resulting methylene chloride solution was dropped into warm water at 60°C to 70°C with stirring, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-8) having the following structure.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer (PC-8) at 20° C. was 1.21 dL/g, and the structure was confirmed by NMR to be a PC copolymer consisting of the following repeating units and composition:
〔比較例4〕
特許3155828の実施例1に従い、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)含量が85%、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン含量が15%であるPC共重合体(PC-9)を以下の通り製造した。
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン74gを、6%水酸化ナトリウム水溶液550mLに溶解し、塩化メチレン250mLを加えた。得られた溶液を攪拌しながら、冷却下、ホスゲンガスを950mL/分の割合で15分間吹き込んだ。この反応液を静置して有機層を分離し、重合度が2~4であり、分子末端にクロロフォルメート基を有する2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのオリゴマーの塩化メチレン溶液を得た。
得られたオリゴマー溶液に、末端停止剤として少量のp-tert-ブチルフェノールと塩化メチレンを加えて全量を720mLとした後、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン20gを1.5規定水酸化カリウム水溶液240mLに溶解した溶液と混合し、次いで5%トリエチルアミン水溶液5mLを加えて、室温下で1時間激しく攪拌した。反応生成物に、塩化メチレン1リットルと水1.5リットルを加えて攪拌した後、水層を分離し、更に有機相を0.01規定塩酸で1回、水で3回洗浄した。この有機相をメタノール中に滴下投入し、得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC-9)を得た。
PC共重合体(PC-9)の20℃における還元粘度[ηSP/C]は0.89dL/gであり、構造はNMRにおいて、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。
Comparative Example 4
According to Example 1 of Japanese Patent No. 3,155,828, a PC copolymer (PC-9) having a 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A) content of 85% and a 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine content of 15% was prepared as follows.
74 g of 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane was dissolved in 550 mL of 6% aqueous sodium hydroxide solution, and 250 mL of methylene chloride was added. While stirring the resulting solution, phosgene gas was blown into it at a rate of 950 mL/min for 15 minutes under cooling. The reaction solution was allowed to stand and the organic layer was separated to obtain a methylene chloride solution of 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane oligomers having a degree of polymerization of 2 to 4 and chloroformate groups at the molecular terminals.
A small amount of p-tert-butylphenol and methylene chloride were added as end terminators to the obtained oligomer solution to make the total volume 720 mL, and then mixed with a solution in which 20 g of 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine was dissolved in 240 mL of 1.5 N potassium hydroxide aqueous solution, and then 5 mL of 5% triethylamine aqueous solution was added and vigorously stirred at room temperature for 1 hour. After adding 1 liter of methylene chloride and 1.5 liters of water to the reaction product and stirring, the aqueous layer was separated, and the organic phase was washed once with 0.01 N hydrochloric acid and three times with water. This organic phase was dropped into methanol, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain a PC copolymer (PC-9) having the following structure.
The reduced viscosity [η SP /C] of the PC copolymer (PC-9) at 20° C. was 0.89 dL/g, and the structure was confirmed by NMR to be a PC copolymer consisting of the following repeating units and composition:
〔評価結果〕
表1に実施例1~5および比較例1~4の評価結果を示す。
実施例1~5と、比較例1~4とを比較すると、実施例1~5のPC共重合体では、良好な耐摩耗性、及び有機溶剤への安定な溶解性が確認された。さらに、実施例1~5のPC共重合体は、樹脂物性(降伏応力、マルテンス硬度、及び弾性仕事率)が良好であり、透明性にも優れていた。
例えば、実施例1では、ビスフェノールZの二価芳香族基を有する低量体オリゴマー(原料Z-CF)と、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジンモノマーとを、本明細書に記載の製造法で反応させる事で、ビスフェノールZに由来する繰り返し単位Bと、2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジンに由来する繰り返し単位Aとの共重合比(モル%)が、繰り返し単位B:繰り返し単位A=58:42であるPC共重合体(PC-1)を得る事ができた。還元粘度も1.22[dL/g]であった。
このような実施例1のPC共重合体(PC-1)は、ビスフェノールZの二価芳香族基を有する低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーと、ビフェノールモノマーとを反応させて得られたポリカーボネート共重合体(例えば特開2011-26574の実施例10等)と比較しても、評価結果に示すように、感光体の摩耗に関連する降伏応力及び弾性仕事率が良好であり、かつ感光体のトナーフィルミングに関連するマルテンス硬度についても良好であった。さらに、実施例1のPC共重合体(PC-1)は、剛直なターフェニル骨格を比較的高い割合で含むにもかかわらず、有機溶媒への溶液性にも優れ、結晶化による溶液白濁化も抑制でき、電子写真感光体用途でも良好な耐摩耗性、及び電子写真特性を有していた。
比較例1のPC共重合体については、実施例1~5と同様、耐摩耗性が良好である事が確認されたが、THFへの溶解性が悪くほとんど不溶であった。比較例2~4のPC共重合体については、実施例1~5と比較すると、樹脂物性及び耐摩耗性が悪く、その影響が感光体評価でも現れており、感光体の耐摩耗性が悪化してしまった。そのため、近年の高耐久マシンでは耐摩耗性が十分でないことがわかった。
以上より、実施例1~5のPC共重合体は、優れた樹脂物性、高い耐摩耗性、及び優れた有機溶剤への溶解性を有する事が分かった。また、実施例1~5は、感光体評価でも、耐摩耗性及び電気特性ともに良好な結果を示していた。
[Evaluation results]
Table 1 shows the evaluation results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4.
Comparing Examples 1 to 5 with Comparative Examples 1 to 4, it was confirmed that the PC copolymers of Examples 1 to 5 had good abrasion resistance and stable solubility in organic solvents. Furthermore, the PC copolymers of Examples 1 to 5 had good resin properties (yield stress, Martens hardness, and elastic power) and were also excellent in transparency.
For example, in Example 1, a low-molecular oligomer having a divalent aromatic group of bisphenol Z (raw material Z-CF) was reacted with 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine monomer by the production method described herein to obtain a PC copolymer (PC-1) having a copolymerization ratio (mol %) of repeating unit B derived from bisphenol Z to repeating unit A derived from 2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine of repeating unit B: repeating unit A = 58:42. The reduced viscosity was also 1.22 [dL/g].
The PC copolymer (PC-1) of Example 1 has a good yield stress and elastic power related to the wear of the photoreceptor, and also has a good Martens hardness related to the toner filming of the photoreceptor, as shown in the evaluation results, even when compared with a polycarbonate copolymer obtained by reacting a low-mer bischloroformate oligomer having a divalent aromatic group of bisphenol Z with a biphenol monomer (e.g., Example 10 of JP 2011-26574 A). Furthermore, despite containing a relatively high proportion of rigid terphenyl skeletons, the PC copolymer (PC-1) of Example 1 has excellent solubility in organic solvents, can suppress the clouding of the solution due to crystallization, and has good wear resistance and electrophotographic properties even when used as an electrophotographic photoreceptor.
The PC copolymer of Comparative Example 1 was confirmed to have good abrasion resistance, as in Examples 1 to 5, but had poor solubility in THF and was almost insoluble. The PC copolymers of Comparative Examples 2 to 4 had poor resin properties and abrasion resistance compared to Examples 1 to 5, and this effect was also seen in the evaluation of the photoreceptor, where the abrasion resistance of the photoreceptor deteriorated. For this reason, it was found that the abrasion resistance is insufficient for recent high-durability machines.
From the above, it was found that the PC copolymers of Examples 1 to 5 have excellent resin properties, high abrasion resistance, and excellent solubility in organic solvents. Furthermore, Examples 1 to 5 also showed good results in terms of abrasion resistance and electrical properties in the photoreceptor evaluation.
本発明のポリカーボネート共重合体は、電子写真感光体の感光層用バインダー樹脂として好適に利用できる。また、本発明の電子写真感光体を用いて作られた感光体ドラムは、複写機、およびレーザープリンター等のプリンター等の電気機器に好適に使用できる。The polycarbonate copolymer of the present invention can be suitably used as a binder resin for the photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor. In addition, a photoreceptor drum made using the electrophotographic photoreceptor of the present invention can be suitably used in electrical equipment such as copiers and printers, including laser printers.
Claims (16)
前記ポリカーボネート共重合体は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位Aと、下記一般式(2)で表される繰り返し単位Bとを有し、かつ、下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー及び下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの少なくとも一方を原料として得られ、
前記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数n1が1.0以上1.3以下であり、
前記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数n2が1.0以上1.3以下である、
ポリカーボネート共重合体。
前記一般式(2)中、Ar2は、下記一般式(4)で表される基である。)
R11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基、
無置換の炭素数1~2のフルオロアルキル基、
無置換の炭素数1~2のアルコキシ基であり、
R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR19及びR20は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X2及びX3は、それぞれ独立に、
CR100または窒素原子であり、
R100は、
水素原子、または
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X1は、
-CR3R4-で表される基、
置換もしくは無置換の炭素数5~6のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換の炭素数7~10のビシクロ炭化水素ジイル基、または
置換もしくは無置換の炭素数10~16のトリシクロ炭化水素ジイル基であり、
R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR3及びR4は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~3のアルキル基、
無置換の炭素数1~3のフルオロアルキル基、または
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~12のアリール基であり、
ただし、R19及びR20が水素原子である場合、R11~R14のいずれか1つ以上は置換基であり、かつR15~R18のいずれか1つ以上は置換基であり、
R11~R18が水素原子である場合、R19及びR20は置換基である。]
前記一般式(2A)中、Ar2は、前記一般式(4)で表される基であり、n2は、平均量体数を表す。] A polycarbonate copolymer,
The polycarbonate copolymer has a repeating unit A represented by the following general formula (1) and a repeating unit B represented by the following general formula (2), and is obtained from at least one of a bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and a bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A),
The average number of monomers n1 of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (1A) is 1.0 or more and 1.3 or less,
The average number of monomers n2 of the bischloroformate oligomer represented by the general formula (2A) is 1.0 or more and 1.3 or less.
Polycarbonate copolymer.
In the general formula (2), Ar2 is a group represented by the following general formula (4):
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms,
R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 19 and R 20 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X2 and X3 each independently represent
CR 100 or a nitrogen atom;
R100 is,
a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X1 is
a group represented by -CR 3 R 4 -,
a substituted or unsubstituted cycloalkylidene group having 5 to 6 carbon atoms,
a substituted or unsubstituted bicyclohydrocarbon diyl group having 7 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted tricyclohydrocarbon diyl group having 10 to 16 carbon atoms,
R3 and R4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R3 and R4 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms,
provided that when R 19 and R 20 are hydrogen atoms, any one or more of R 11 to R 14 are substituents, and any one or more of R 15 to R 18 are substituents;
When R 11 to R 18 are hydrogen atoms, R 19 and R 20 are substituents.
In the general formula (2A), Ar2 is a group represented by the general formula (4), and n2 represents the average number of monomers.
Ar1/(Ar1+Ar2)で表される存在比は、30モル%以上55モル%以下であり、
Ar2/(Ar1+Ar2)で表される存在比は、45モル%以上70モル%以下である、
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to claim 1,
the abundance ratio represented by Ar 1 /(Ar 1 +Ar 2 ) is 30 mol % or more and 55 mol % or less,
The abundance ratio represented by Ar 2 /(Ar 1 +Ar 2 ) is 45 mol % or more and 70 mol % or less.
Polycarbonate copolymer.
前記一般式(1)中、Ar1は、
2,5-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,6-ジメチルピラジン、
2’,5’-ジメチル-[1,1’;4’,1’’]ターフェニル-4,4’’-ジオール、及び
3,3’’-ジメチル-4,4’’-ジヒドロキシ-p-ターフェニルのいずれかから誘導される2価の基である、
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to claim 1 or 2,
In the general formula (1), Ar 1 is
2,5-bis(4-hydroxyphenyl)-3,6-dimethylpyrazine,
a divalent group derived from either 2',5'-dimethyl-[1,1';4',1'']terphenyl-4,4''-diol or 3,3''-dimethyl-4,4''-dihydroxy-p-terphenyl;
Polycarbonate copolymer.
前記一般式(2)中、Ar2は、下記一般式(4A)で表される基である、
ポリカーボネート共重合体。
In the general formula (2), Ar 2 is a group represented by the following general formula (4A):
Polycarbonate copolymer.
R11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、
水素原子、または
無置換の炭素数1~2のアルキル基である
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to any one of claims 1 to 4,
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent
A polycarbonate copolymer that is a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
前記ポリカーボネート共重合体がTHFに対して、固形分濃度10質量%で溶解し、その溶液のHAZE値が3%以下である、
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to any one of claims 1 to 5,
The polycarbonate copolymer is dissolved in THF at a solid content concentration of 10% by mass, and the HAZE value of the solution is 3% or less.
Polycarbonate copolymer.
前記ポリカーボネート共重合体は、引張試験において、引張速度1mm/minでの降伏応力が70%以上である、
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to any one of claims 1 to 6,
The polycarbonate copolymer has a yield stress of 70% or more at a tensile speed of 1 mm/min in a tensile test.
Polycarbonate copolymer.
前記ポリカーボネート共重合体は、ナノインデンテーション試験において、荷重を0.6Nに設定した場合のマルテンス硬度が160MPa以上である、
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to any one of claims 1 to 7,
The polycarbonate copolymer has a Martens hardness of 160 MPa or more when the load is set to 0.6 N in a nanoindentation test.
Polycarbonate copolymer.
前記ポリカーボネート共重合体は、インデンテーション試験において、荷重を0.6Nに設定した場合の弾性仕事率が46%以上である、
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to any one of claims 1 to 8,
The polycarbonate copolymer has an elastic power of 46% or more when a load is set to 0.6 N in an indentation test.
Polycarbonate copolymer.
前記一般式(1)で表される繰り返し単位A及び前記一般式(2)で表される繰り返し単位Bのいずれかが連続して2つ並んで構成される構造単位AA、BB、AB、及びBAをそれぞれ2連子と定義した場合、
AA、BB、AB、及びBAで表される合計4種の2連子の合計モル数に対するAAで表される2連子のモル数の百分率は、5モル%以下である、
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to any one of claims 1 to 9 ,
When the structural units AA, BB, AB, and BA each constituted by two consecutive repeating units A represented by the general formula (1) and two consecutive repeating units B represented by the general formula (2) are defined as a diad,
The percentage of the number of moles of the diad represented by AA to the total number of moles of the four types of diads represented by AA, BB, AB, and BA is 5 mol % or less.
Polycarbonate copolymer.
前記一般式(1)で表される繰り返し単位A及び前記一般式(2)で表される繰り返し単位Bのいずれかが連続して3つ並んで構成される構造単位ABA、BAA、AAA、AAB、BBA、BAB、ABB、及びBBBをそれぞれ3連子と定義した場合、
ABA、BAA、AAA、AAB、BBA、BAB、ABB、及びBBBで表される合計8種の3連子の合計モル数に対するAAAで表される3連子のモル数の百分率は、3モル%以下である、
ポリカーボネート共重合体。 The polycarbonate copolymer according to any one of claims 1 to 9 ,
When the structural units ABA, BAA, AAA, AAB, BBA, BAB, ABB, and BBB each constituted by three consecutive repeating units A represented by the general formula (1) and three consecutive repeating units B represented by the general formula (2) are defined as a triad,
the percentage of the number of moles of the triad represented by AAA to the total number of moles of the total eight types of triads represented by ABA, BAA, AAA, AAB, BBA, BAB, ABB, and BBB is 3 mol % or less;
Polycarbonate copolymer.
(CS1)下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物とを酸結合剤存在下で界面重縮合させる。
(CS2)下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(5)で表される二価フェノール性化合物とを酸結合剤存在下で界面重縮合させる。
(CS3)下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーとを混合し、下記一般式(1A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマー及び下記一般式(2A)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーの混合物を、下記一般式(5)で表される二価フェノール性化合物または下記一般式(6)で表される二価フェノール性化合物を界面重縮合させる。
前記一般式(1A)中、n1は平均量体数を表し、1.0以上1.3以下であり、
前記一般式(2A)中、n2は平均量体数を表し、1.0以上1.3以下である、]
R11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR11~R18及びR21~R28は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基、
無置換の炭素数1~2のフルオロアルキル基、
無置換の炭素数1~2のアルコキシ基であり、
R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR19及びR20は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X2及びX3は、それぞれ独立に、
CR100または窒素原子であり、
R100は、
水素原子、または
無置換の炭素数1~2のアルキル基であり、
X1は、
-CR3R4-で表される基、
置換もしくは無置換の炭素数5~6のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換の炭素数7~10のビシクロ炭化水素ジイル基、または
置換もしくは無置換の炭素数10~16のトリシクロ炭化水素ジイル基であり、
R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子もしくは置換基であり、
置換基としてのR3及びR4は、それぞれ独立に、
無置換の炭素数1~3のアルキル基、
無置換の炭素数1~3のフルオロアルキル基、または
置換もしくは無置換の環形成炭素数6~12のアリール基であり、
ただし、R19及びR20が水素原子である場合、R11~R14のいずれか1つ以上は置換基であり、かつR15~R18のいずれか1つ以上は置換基であり、
R11~R18が水素原子である場合、R19及びR20は置換基である。] A method for producing a polycarbonate copolymer, comprising producing a polycarbonate copolymer by the following synthesis reaction (CS1), (CS2), or (CS3):
(CS1) A bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (6) are subjected to interfacial polycondensation in the presence of an acid binder.
(CS2) A bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A) and a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (5) are subjected to interfacial polycondensation in the presence of an acid binder.
(CS3) A bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) is mixed with a bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A), and the mixture of the bischloroformate oligomer represented by the following general formula (1A) and the bischloroformate oligomer represented by the following general formula (2A) is subjected to interfacial polycondensation with a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (5) or a dihydric phenolic compound represented by the following general formula (6).
In the general formula (1A), n1 represents the average number of monomers and is 1.0 to 1.3,
In the general formula (2A), n2 represents the average number of monomers and is 1.0 to 1.3.
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 11 to R 18 and R 21 to R 28 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
an unsubstituted alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms,
R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 19 and R 20 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X2 and X3 each independently represent
CR 100 or a nitrogen atom;
R100 is,
a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms;
X1 is
a group represented by -CR 3 R 4 -,
a substituted or unsubstituted cycloalkylidene group having 5 to 6 carbon atoms,
a substituted or unsubstituted bicyclohydrocarbon diyl group having 7 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted tricyclohydrocarbon diyl group having 10 to 16 carbon atoms,
R3 and R4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R3 and R4 as substituents each independently represent
an unsubstituted alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;
an unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 ring carbon atoms,
provided that when R 19 and R 20 are hydrogen atoms, any one or more of R 11 to R 14 are substituents, and any one or more of R 15 to R 18 are substituents;
When R 11 to R 18 are hydrogen atoms, R 19 and R 20 are substituents.
前記基板上に設けられた感光層と、を有し、
前記感光層は、請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のポリカーボネート共重合体を含む、電子写真感光体。 A substrate;
A photosensitive layer provided on the substrate,
The photosensitive layer comprises the polycarbonate copolymer according to claim 1 .
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