CN102276819A - 聚碳酸酯共聚物、成形体,光学材料及电子照 相感光体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚碳酸酯共聚物,含有下述式(1)表示的单体单元0.1~50摩尔%和下述式(2)表示的单体单元而构成,具有下述式(3)表示的结构的联苯酚类的含量在90质量ppm以下。(1)(式中,R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子。)(2)(式中,R3、R4分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子,X是以-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-、9,9-亚芴基表示的任一个键合基。)(3)(式中,R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子。)
Description
本发明为下述申请的分案申请。
发明名称:聚碳酸酯共聚物、其制造方法、成形体,光学材料及电子照相感光体
申请日:2007年10月18日
申请号:200780029341.X(PCT/JP2007/070342)
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯共聚物、其制造方法、由该共聚物构成的成形体,光学材料及电子照相感光体。
背景技术
以前,由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称双酚A)制造的聚碳酸酯树脂(以下也称作“PC树脂”)由于透明性高,具有优秀的机械性质,所以用于光学材料或电子材料等各种用途。可是,随着用途的扩大,对于PC树脂的要求性能变得严格,迫切期望一种具有更优良的性能的PC树脂。例如,作为电子照相感光体用的PC树脂,不仅要求机械性质,还对透明性、可耐受带电-除电的循环的反复的稳定的静电特性、或者即使相对于非卤素系溶剂也具有良好的溶解性等有更高的要求。
因此,公开了一种得到聚碳酸酯共聚物(以下,也叫做“共聚物PC”)的方法,该方法中,作为苯酚结构单元,使用混合有双酚A和特定的联苯酚的原料进行缩聚,得到不会损害透明性而耐热性优良的聚碳酸酯共聚物(例如,专利文献1)。又,也已知将该共聚物适用于电子照相感光体的技术(例如,专利文献2)。
又,也已知根据熔融共缩聚而得到YI为1.3-1.4左右的聚碳酸酯共聚物的技术(例如专利文献3),以及在界面缩聚时使双酚钠溶液中的溶解氧量不足150ppb而得到低黄色度(YI)的聚碳酸酯的技术(例如,专利文献4)。
又,已知通过在实际上氧不存在的条件下使用芴系双酚而得到色调良好的聚碳酸酯共聚物的方法(例如,专利文献5)。
专利文献1:日本专利第1965051号公报
专利文献2:日本专利第2531852号公报
专利文献3:日本专利特开平5-117382公报
专利文献3:日本专利特表2002-533544号公报
专利文献5:日本专利特开2005-82677号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在上述专利文献1、2中记载的技术中存在以下问题,由于具有联苯酚骨架,所以与双酚A型PC树脂相比,聚合后甚至成形后聚碳酸酯共聚物本身着色。像这样的着色在重视透明性的光学材料里成为一个问题。并且,像这样的着色了的共聚物也经常影响静电特性。尤其,作为电子照相感光体使用的话,存在反复使用时剩余电位上升的问题。
又,如专利文献3所述,熔融共缩聚得到的聚碳酸酯共聚物存在除去杂质困难的问题。又,专利文献4公开的是作为联苯酚类单独使用双酚A的聚碳酸酯,关于进行共缩聚这样的特殊的系一点儿也没公开。根据与双酚A进行共缩聚的共聚用单体的种类的不同,着色特性也完全不同,所以将专利文献4所公开的技术应用到上述的聚碳酸酯共聚物的聚合管理上是困难的。
即使在专利文献5的技术中,在氧不存在的条件下制造聚碳酸酯共聚物时,需要使气相及液相的氧浓度在0.5质量ppm以下,由于需要设备来对应,所以也不是简便的方法。
因此,本发明的目的在于提供不仅在聚合后而且在成形后着色也少的、静电特性也优良的聚碳酸酯共聚物、由该共聚物构成的成形体、光学材料及电子照相感光体。
解决课题的手段
本发明的聚碳酸酯共聚物含有下述式(1)表示的单体单元0.1~50摩尔%和下述式(2)表示的单体单元而构成,其特征在于,具有下述式(3)表示的结构的联苯酚类的含量在90质量ppm以下。
(式中,R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子。)
(式中,R3、R4分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子,X表示-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-、9,9-亚芴基、下述式(2a)、(2b)、(2c)及(2d)表示的任一个键合基。)
(式中,R5、R6分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基或碳原子数6~12的芳基。又,R5、R6可以相互键合而构成碳原子数4~12的环亚烷基。)
(式中,R是氢原子或碳原子数1~3的烷基。又,R中至少有一个是碳原子数1~3的烷基,理想的是有三个是碳原子数1~3的烷基。)
(式中,键合位置可以是邻、间、对的任意一种。)
(式中,R7~R12分别独立地表示氢、碳原子数1~4的烷基、或者由单键或者亚烷基构成的键合基。其中,R7~R12中的两个是键合基,剩余的是氢或碳原子数1~4的烷基。)
(式中,R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子。)
根据这样的本发明的共聚PC,因为上述式(3)表示的联苯酚类(上述式(1)的单体单元的起始物质)的含量在90质量ppm以下,所以共聚PC不仅在初期着色少,而且在熔融成形时着色也少。并且,联苯酚类的含量在90质量ppm以下的话,将本发明的共聚PC作成电子照相感光体用的成形体时,可以抑制反复使用电子照相感光体时剩余电位的上升。
在本发明中,上述式(3)表示的联苯酚类的含量是缩聚反应后共聚PC中的未反应残留量,更理想的是60质量ppm以下,更理想的是30质量ppm以下,最理想的是10质量ppm以下。
本发明的聚碳酸酯共聚物含有上述式(1)表示的单体单元0.1~50摩尔%和上述式(2)表示的单体单元而构成,其特征在于,一分子中存在3个苯酚性羟基的联苯化合物的含量在200质量ppb以下。
根据这样的本发明的共聚PC,因为一分子中存在3个苯酚性羟基的联苯化合物(以下也称做“三羟基联苯类”)的含量在200质量ppb以下,所以共聚PC不仅在初期着色少,而且在熔融成形时着色也少。并且,三羟基联苯类的含量在200质量ppb以下的话,将本发明的共聚PC作成电子照相感光体用的成形体时,可以抑制反复使用电子照相感光体时剩余电位的上升。
在本发明中,共聚PC中的三羟基联苯类的含量在150质量ppb以下,更理想的是100质量ppb以下,最理想的是在50质量ppb以下。
本发明的聚碳酸酯共聚物,在2相系溶剂中,在相间移动催化剂的存在下聚合反应而得到,所述2相系溶剂由可溶解5质量%以上的最终得到的聚碳酸酯共聚物的、实际上不与水相混合的溶剂、和溶解有碱金属氢氧化物或碱土类金属氢氧化物的水溶液构成,其特征在于,聚碳酸酯共聚物含有上述式(1)表示的单体单元0.1~50摩尔%和上述式(2)表示的单体单元而构成,该碳酸酯共聚物的YI(依据JIS K 7105测定片状粉体)在3以下。
根据本发明的共聚PC,由于上述式(1)表示的单体单元为0.1~50摩尔%,该碳酸酯共聚物的YI(依据JIS K 7105测定片状粉体)在3以下,所以适于用于除了耐热性之外也重视无色透明的光学材料。又,因为片状粉体的YI在3以下,同时也意味着使静电特性恶化的杂质的量少,所以作为电子照相感光体所使用的成形体的原料也有用。
只是,(1)表示的单体单元不足0.1摩尔%的话,作为共聚PC耐热性的提高未得到断定,又在用于电子照相感光体的最外层的用途中,耐磨性不足,耐久性不够。另一方面,上述(1)表示的单体单元超过50摩尔%的话,联苯酚骨架容易结晶而透明性恶化。又,在电子照相感光体的感光层中生成这样的结晶的话,静电特性恶化。上述式(1)所示的单体单元的理想的范围是1~40摩尔%,更理想的是5~30摩尔%。
又,本发明的聚碳酸酯共聚物由上述式(3)表示的单体和下述式(4)表示的单体通过缩聚反应而构成,其特征在于,一分子中存在3个苯酚性羟基的联苯化合物(以下也称做“三羟基联苯类”)在上述式(3)表示的单体(以下,也称做“联苯酚单体”)中的含量在300质量ppm以下。
(式中,R3、R4分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子,X表示-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-、9,9-亚芴基、上述式(2a)、(2b)、(2c)及(2d)表示的任一个键合基。)
根据这样的本发明的共聚PC,因为联苯酚单体中所含的杂质三羟基联苯类的含量在300质量ppm以下,所以共聚PC片本身几乎没有着色。因此,适合用于除了耐热性无色透明也重视的光学材料。又,使静电特性恶化的三羟基联苯类的残留量也少,所以作为电子照相感光体所使用的成形体的原料也有用。联苯酚单体中的三羟基联苯类的含量理想的是在150质量ppm以下,更理想的是在20质量ppm以下,最理想的是在10质量ppm以下。
在本发明的聚碳酸酯共聚物中,理想的是YI(依照JlS K 7105测定片状粉体)在3以下。
在这里,聚合后共聚PC作为片状粉体得到的话,本发明的共聚PC中的YI值可以使用就这样进行测定得到的值。又,共聚PC以片状之外的形状得到的话,如下所述配制YI测定用的试样。
相对于1L的二氯甲烷,以30~70g的比例溶解共聚PC得到一溶液,一边将该溶液以形成片的速度滴到2L甲醇中,一边充分地搅拌,全量滴下后,再增加2L甲醇,为了不发生再熔融粘着,取出固体物,将充分干燥后的片作为YI测定用试样。另外,将共聚PC在二氯甲烷溶液中的浓度调整到上述浓度范围,以得到适合进行YI测定的形状的片。
根据本发明,共聚PC的YI在3以下,由于是着色的起源物质少,例如,将由该共聚PC构成的成形体应用到电子照相感光体上时,抑制反复使用时的剩余电位的上升。又,由于着色的起源物质少,所以其后的成形工序中也不会进行进一步的着色,所以作为重视透明性的光学材料的原料也有用。作为共聚PC的YI,理想的是2.3以下,更理想的是在1.8以下,更理想的是在1.2以下。
本发明的成形体理想的是对上述的聚碳酸酯共聚物进行熔融成形而成。
根据这样的本发明的成形体,由于对共聚PC熔融成形而成,所以可以容易地提供具有各种各样的形状的成形体。
尤其,在使用片的YI在3以下的共聚PC进行熔融成形而成的成形体中,由于熔融成形后的成形体的着色也少,所以也适合作为光学材料用。
本发明的成形体理想的是对上述的聚碳酸酯共聚物进行湿式成形而成。
根据这样的本发明的成形体,由于是湿式成形,所以成形体的经时变色(随时间流逝而变色)被抑制,结果质量恶化少。
尤其,联苯酚类的含量在90ppm以下或三羟基联苯类的含量在200ppb以下的话,由光、热、氧化性物质、湿气等引起的恶化被抑制,所以成形体的经时变色被抑制,结果质量恶化少。又,作为电子照相感光体使用的话,因为反复使用时剩余电位上升特别被抑制,所以非常有用。
又,共聚PC的片的YI在3以下的话,同样作成成形体时的经时变色被抑制,作为电子照相感光体使用时的反复使用时的剩余电位的上升尤其被抑制。我们认为这是因为通过使共聚PC的片的YI在3以下,在光、热、氧化性物质、湿气等的作用下使共聚PC变化到黄色的物质相对较少。
本发明的光学材料其特征是含有上述的聚碳酸酯共聚物或由其构成的成形体。
根据这样的本发明的光学材料,由于含有上述的聚碳酸酯共聚物、熔融成形体或湿式成形体而构成,所以几乎没有着色,透明性也优良,作为光学材料优良。
本发明的电子照相感光体其特征是含有上述的聚碳酸酯共聚物或由其构成的成形体。
在这里,电子照相感光体是例如在导电性基板上设置感光层的电子照相感光体,可以将上述的共聚PC合适地用作胶粘剂树脂、表面涂层树脂或粘结树脂等。
根据这样的本发明的电子照相感光体,因为将上述的共聚PC作为所谓的胶粘剂树脂等进行使用,所以静电特性优良,尤其反复使用时的剩余电位的上升幅度小,因而极有用。
本发明的聚碳酸酯共聚物的制造方法,使用上述式(3)表示的单体和上述式(4)表示的单体进行缩聚反应,其特征在于,相对于上述式(3)表示的单体1摩尔,将抗氧化剂以0.0001~1摩尔当量的比例添加到反应体系中。
根据这样的制造方法,因为使用规定的单体制造共聚PC时,相对于上述式(3)表示的单体1摩尔,将抗氧化剂以0.0001~0.1摩尔当量的比例添加到反应体系中,所以可以抑制副反应,可以抑制所得到的共聚PC的初期着色。例如,容易将依照JIS K 7105测定片得到的YI控制在3以下。也就是,在本发明中,特征在于,即使在实际上存在氧的条件下也可得到具有良好的特性的共聚PC。
在本发明的制造方法中,理想的是上述抗氧化剂为亚硫酸氢盐。
根据这样的发明的制造方法,因为作为抗氧化剂使用亚硫酸氢盐,所以可以进一步抑制缩聚反应时的副反应,可以更有效地抑制所得到的共聚PC的初期着色。
本发明的制造方法中,理想的是使聚合反应时的温度在20℃以下。
根据这样的本发明的制造方法,因为使聚合反应时的温度在20℃以下,所以容易抑制所得到的共聚PC的初期着色。
在本发明的制造方法中,理想的是在氧分压为5065Pa以下的气氛下进行缩聚反应。
根据这样的本发明的制造方法,因为在氧分压为5065Pa以下的气氛下进行缩聚反应,所以容易抑制所得到的共聚PC的初期着色。更理想的是该氧分压在1013Pa以下。
本发明的聚碳酸酯共聚物的特征是通过上述的任一种的制造方法进行制造。
像这样的本发明的聚碳酸酯共聚物由于通过上述的方法进行制造,所以所得到的共聚PC的初期着色非常少。因此,适合用于要求透明性的光学材料领域。又,由于共聚PC所含的杂质也少,静电特性优良,例如,可以合适地用于电子照相感光体领域。
具体实施方式
下面,对于本发明的聚碳酸酯共聚物(共聚PC)及其制造方法详细地说明具体实施方式。也对含有使用该共聚PC作成胶粘剂树脂的成形体而构成的电子照相感光体的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
下面,对本发明的第1实施方式进行详细地叙述。
[共聚PC的构成]
本实施方式的共聚PC含有下述式(1)表示的单体单元0.1~50摩尔%和下述式(2)表示的单体单元而构成,具有下述式(3)表示的结构的联苯酚类的含量在90质量ppm以下。
(式中,R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子。)
(式中,R3、R4分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子,X表示-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-、9,9-亚芴基、上述式(2a)、(2b)、(2c)及(2d)表示的任一个键合基。)
(式中,R5、R6分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基或碳原子数6~12的芳基。又,R5、R6可以相互键合而构成碳原子数4~12的环亚烷基。)
(式中,R是氢原子或碳原子数1~3的烷基。又,R中至少一个、理想的是三个是碳原子数1~3的烷基。)
(式中,键合位置可以是邻、间、对的任何一个。)
(式中,R7~R12分别独立地表示氢、碳原子数1~4的烷基、或者由单键或者亚烷基构成的键合基。其中,R7~R12中的两个是键合基,剩余的是氢或碳原子数1~4的烷基。)
(式中,R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子。)
另外,符合R1、R2、R3、R4的取代基可以多个与一个苯环键合,键合的取代基可以相同也可以不同。
上述式(1)表示的单体单元的比例不足0.1摩尔%的话,得不到联苯酚骨架带来的改性效果,耐热性不够,或者湿式成形时的涂工液泛白(凝胶化)。又,作为电子照相感光体的成形体(胶粘剂树脂)使用时,难以防止电荷输送层的结晶化或难以达到耐刷寿命的提高。另一方面,该单体单元的比例超过50摩尔%的话,因为一部分共聚PC(联苯酚骨架)容易发生结晶化,透明性恶化,所以不适宜用作电子照相感光体用胶粘剂树脂。例如,透过光量下降的话,电子照相感光体的灵敏度下降。又,薄雾(ヘイズ)大的话,产生图象模糊而不理想。
上述式(1)所示的单体单元的理想的范围是1~40摩尔%,更理想的是5~30摩尔%。
在这样的本实施方式中,因为共聚PC中的上述式(3)所示的联苯酚类(上述式(1)的单体单元的起始物质)的含量在90质量ppm以下,所以不仅所谓的初期着色少,而且连熔融成形时的着色也变少。又,联苯酚类的含量在90质量ppm以下的话,将共聚PC作成电子照相感光体用的成形体时,可以抑制反复使用电子照相感光体时的剩余电位的上升。
该联苯酚类的含量是缩聚反应中的未反应残留量,更理想的是60质量ppm以下,更理想的是30质量ppm以下,最理想的是10质量ppm以下。
又,本实施方式的共聚PC理想的是,溶剂为二氯甲烷的浓度0.5g/dl的溶液在20℃中的还原粘度[ηsp/C]处于0.2~5.0dl/g的范围。还原粘度[ηsp/C]不足0.2dl/g的话,共聚PC的机械强度低。尤其,将该共聚PC作成例如电子照相感光体用成形体的胶粘剂树脂时,胶粘剂层的表面硬度不够,感光体磨耗而耐刷寿命变短,实用上不利。另一方面,还原粘度[ηsp/C]超过5.0dl/g的话,共聚PC的溶液粘度上升,利用溶液涂工法时,感光体制造变得困难。
另外,本实施方式的共聚PC在不妨碍本发明的目的的范围内,可以具有除上述以外的其它单体单元,又,也可以适当地添加混合其他的聚碳酸酯成分或添加物来使用。
[共聚PC的制造方法]
本实施形态的共聚PC通过使用上述式(3)所示的单体和下述式(4)所示的单体的混合单体进行缩聚反应,可以容易地得到片状的粉体。
(式中,R3、R4分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子,X表示-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-、9,9-亚芴基、上述式(2a)、(2b)、(2c)及(2d)表示的任一个键合基。)
作为上述式(3)所示的单体(联苯酚类),举例有4,4′-联苯酚、3,3′-二甲基-4,4′-联苯酚、3,3′,5-三甲基-4,4′-联苯酚、3-丙基-4,4′-联苯酚、3,3′,5,5’-四甲基-4,4′-联苯酚、3,3′-二苯基-4,4′-联苯酚、3,3′-二丁基-4,4′-联苯酚等。尤其,4,4′-联苯酚从给予着色少的共聚PC这一点看理想。又,作为电子照相感光体用的共聚PC进行应用的场合,耐久性也提高。这些可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
作为上述式(4)所示的单体,举例有1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)乙烷、9,9-双(3-苯基-4-羟基苯基)芴、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、4,4-双(4-羟基苯基)庚烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1,1-二苯基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基甲烷、双(4-羟基苯基)醚、硫化双(4-羟基苯基)、双(4-羟基苯基)砜、1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)金刚烷、1,3-双(4-羟基苯基)金刚烷、1,3-双(3-甲基-4-羟基苯基)金刚烷、2-(3-甲基-4-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、硫化双(3-甲基-4-羟基苯基)、双(3-甲基-4-羟基苯基)砜、双(3-甲基-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)环己烷、2,7-萘二醇、2,6-萘二醇、1,4-萘二醇、1,5-萘二醇、2,2-双(2-甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(2-丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)异丁烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)庚烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-1-苯基甲烷、1,1-双(2-叔戊基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、双(3-氯-4-羟基苯基)甲烷、双(3,5-二溴-4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氟-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-溴-4-羟基-5-氯苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丁烷、1-苯基-1,1-双(3-氟-4-羟基苯基)乙烷、双(3-氟-4-羟基苯基)醚、3,3’-二氟-4,4’-二羟基联苯、1,1-双(3-环己基-4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-双(3-苯基-4-羟基苯基)环己烷、双(3-苯基-4-羟基苯基)砜、4,4’-(3,3,5-三甲基环亚己基)二苯酚、4,4’-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双苯酚、4,4’-[1,3-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双苯酚、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、末端苯酚聚二甲基硅氧烷、α,ω-双(3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙基)-二甲基甲硅烷氧基-聚二甲基硅氧烷、以及α-三甲基甲硅烷氧基-ω-双{3-(2-羟基苯基)丙基二甲基甲硅烷氧基}-甲基甲硅烷氧基-2-二甲基甲硅烷基乙基-聚二甲基硅氧烷等。这些双苯酚化合物可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。又,也可以使用三元以上的苯酚,使之具有支链结构。
这些双苯酚化合物中,理想的是1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1,1-二苯基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、双(4-羟基苯基)砜、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)环戊烷、2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷、4,4’-(3,3,5-三甲基环亚己基)二苯酚、4,4’-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双苯酚、4,4’-[1,3-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双苯酚、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、末端苯酚聚二甲基硅氧烷、α-三甲基甲硅烷氧基-ω-双{3-(2-羟基苯基)丙基二甲基甲硅烷氧基}-甲基甲硅烷氧基-2-二甲基甲硅烷基乙基-聚二甲基硅氧烷、以及α,ω-双(3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙基)-二甲基甲硅烷氧基-聚二甲基硅氧烷。
更理想的是1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)环戊烷、2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷、4,4’-(3,3,5-三甲基环亚己基)二苯酚、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴。
将这样的双苯酚化合物作为单体制造的共聚PC应用于电子照相感光体的话,在清洗工序等中,即使与其他构件摩擦,也不易磨耗,结果耐久性提高而理想。
本实施方式的共聚PC通过使用上述式(3)所示的单体和上述式(4)所示的单体进行界面缩聚等的缩聚反应,可容易地得到。
例如,通过使用以碳酰氯为代表的各种二卤素化碳酰或者氯甲酸酯化合物等的卤代甲酸酯类、碳酸酯化合物等,在酸键合剂的存在下进行界面缩聚,可以适宜地形成碳酸酯键。或者,也可以采用酯交换反应。这些反应根据需要在末端终止剂及/或支化剂的存在下进行。
作为上述末端终止剂,可以使用一元的羧酸和其衍生物或一元的苯酚。例如,可以适当地使用对叔丁基苯酚、对苯基苯酚、对枯基苯酚、对全氟壬基苯酚、对(全氟壬基苯基)苯酚、对(全氟二甲苯基苯基)苯酚、对叔全氟丁基苯酚、1-(对羟基苯甲基)全氟癸烷、对[2-(1H,1H-全氟三十二烷氧基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙基]苯酚、3,5-双(全氟己基氧羰基)苯酚、对羟基安息香酸全氟十二烷基酯、对(1H,1H-全氟辛氧基)苯酚、2H,2H,9H-全氟壬酸、1,1,1,3,3,3-四氟-2-丙醇、或下述式表示的醇等。
H(CF2)nCH2OH
(n是1~12的整数)
H(CF2)mCH2OH
(m是1~12的整数)
这些末端终止剂的添加比例作为共聚组成比为0.05~30摩尔%,更理想的是0.1~10摩尔%,该比例超过30摩尔%的话,有时导致机械强度下降,不到0.05摩尔%的话,有时导致成形性下降。
又,作为支化剂的具体例子,举例有间苯三酚、邻苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-2-庚烯、2,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-3-庚烯、2,4-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、1,3,5-三(2-羟基苯基)苯、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、三(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双[4,4-双(4-羟基苯基)环己基]丙烷、2,4-双[2-双(4-羟基苯基)-2-丙基]苯酚、2,6-双(2-羟基-5-甲基苯甲基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟基苯基)-2-(2,4-二羟基苯基)丙烷、四(4-羟基苯基)甲烷、四[4-(4-羟基苯基异丙基)苯氧基]甲烷、2,4-二羟基安息香酸、苯均三酸、氰脲酸、3,3-双(3-甲基-4-羟基苯基)-2-氧代-2,3-二氢化吲哚、3,3-双(4-羟基芳基)氧化吲哚、5-氯代靛红、5,7-二氯靛红、5-溴靛红等。
这些支化剂的添加量以共聚组成比在30摩尔%以下,理想的是在5摩尔%以下,其超过30摩尔%的话,有时导致成形性下降。
进行界面缩聚时,作为酸键合剂,可以使用例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙等的碱土类金属氢氧化物、氢氧化锂、氢氧化铯等的碱金属氢氧化物、碳酸钠、碳酸钾等的碱金属碳酸盐、吡啶等的有机碱或它们的混合物。该酸键合剂的使用比例也可以考虑反应的化学计量比(当量)进行适当的调整。具体来说,原料二元苯酚的羟基每1摩尔,使用1当量或者比其过剩量、理想的是1~10当量的酸键合剂,即可。
作为在这里使用的溶剂,合适的举例有甲苯、二甲苯等的芳香族烃、二氯甲烷、氯仿、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1,1,2-四氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、五氯乙烷、氯苯等的卤化烃、苯乙酮等。这些溶剂,可以单独使用1种,也可以2种以上组合使用。并且,可以使用相互不溶的2种溶剂进行界面缩聚。
又,作为上述催化剂,合适的有三甲胺、三乙胺、三丁胺、N,N-二甲基环己胺、吡啶、二甲基苯胺等的叔胺、三甲基苯甲基铵氯化物、三乙基苯甲基铵氯化物、三丁基苯甲基铵氯化物、三辛基甲基铵氯化物、四丁基铵氯化物、四丁基铵溴化物等的季铵盐、四丁基鏻氯化物、四丁基鏻溴化物等的季鏻盐等。
又,根据需要,可以在该反应体系中添加少量的亚硫酸钠或亚硫酸氢盐等的抗氧化剂。
该共聚PC的制造法具体可用各种各样的方式进行实施,例如,可以采用以下的方法,使二元苯酚(上述式(3)的联苯酚类及/或上述式(4)的双苯酚类)和碳酰氯反应,制造聚碳酸酯低聚物,接着在上述溶剂及酸键合剂的碱水溶液的混合液的存在下使该聚碳酸酯共聚物与上述的二元苯酚反应。又,可以采用使上述的二元苯酚和碳酰氯在上述溶剂和碱水溶液的混合液中反应的方法。通常,前者的预先制造聚碳酸酯低聚物的方法有效率,所以理想。
对于制造聚碳酸酯低聚物,首先,在碱水溶液中溶解二元苯酚,配制二元苯酚的碱水溶液。接着,在该碱水溶液、和二氯甲烷等的有机溶剂的混合液中导入碳酰氯使之反应,合成二元苯酚的聚碳酸酯低聚物。接着,将反应溶液分离成水相和有机相,得到含有聚碳酸酯低聚物的有机相。此时,碱水溶液的碱浓度理想的是0.1~5规定的范围,又,有机相和水相的容积比为10∶1~1∶10,理想的是5∶1~1∶5的范围。
反应温度在冷却下通常为0~70℃,理想的是5~65℃,反应时间15分钟~4小时,理想的是30分钟~3小时左右。这样得到的聚碳酸酯低聚物的平均分子量在6000以下,聚合度通常在20以下,理想的是2~10聚物的物质。
在含有这样得到的聚碳酸酯低聚物的有机相中加入上述二元苯酚使之反应。反应温度为0~150℃,理想的是5~40℃,更理想的是5~30℃,特别理想的是5~20℃。尤其,通过使反应温度在30℃以下,尤其在20℃以下,可以抑制生成的共聚PC的着色(YI的上升)。
反应压力可以是减压、常压、加压中的任意一个,通常可在常压或反应体系的自压程度下适当地进行。反应时间被反映温度所左右,但通常是0.5分~10小时,理想的是1分~2小时左右。
该反应进行时,希望将二元苯酚作成有机溶剂溶液及/或碱水溶液添加。其添加的顺序没有特别的限制。另外,催化剂、末端终止剂及支化剂等可以在上述制造法中,根据需要,在制造聚碳酸酯低聚物时、其后的高分子量化的反应时的任意一个反应中、或者在两者中都添加使用。
又,作为使所生成的共聚PC中所含的联苯酚类(未反应单体)的残留浓度在90质量ppm以下的方法,可应用各种各样的方法。例如,举例有(1)使聚合时的反应当量最佳化,降低单体剩余量的方法,(2)在聚合后的清洗工序中,使碱水溶液中的清洗条件最佳化,除去残留的未反应单体的方法,(3)在结晶析出工序中优先溶解未反应单体,且用可以析出结晶的溶剂处理共聚PC的方法,(4)在制造工序的途中(移至碱清洗工序、结晶析出工序之前的时刻),确认残留的未反应单体量,根据未反应单体量,进行单体除去操作(在碱清洗工序、结晶析出工序中)的方法等。
在上述(2)聚合后的清洗工序中,可以如下所述。
在本实施方式中,将共聚PC片状化之后,由于未反应单体或低分子量杂质进入聚合物固体内部,所以即使用水等的液体进行清洗,也只除去附着在片状表面的东西。另一方面,在聚合物溶液的清洗中,可以通过逆萃取作为碱可溶成分的残留单体等来降低杂质。
在聚合物溶液的清洗中,最初通过进行水洗,稀释聚合时的高浓度溶液,容易分离水溶液和聚合物溶液。接着通过用氢氧化钠水溶液进行清洗,利用碱残留联苯酚被水槽逆萃取而除去。在本发明中,清洗至最终聚合物中的杂质满足本发明的构成要件的程度。例如,在后述的本发明的实施例中1~3次左右。
氢氧化钠水溶液的适宜的浓度范围为0.01~1N,在该范围内残留的联苯酚类被有效地除去。不足0.01N的话,恐怕残留联苯酚类的萃取效率下降,残留量增加。而超过1N的话,恐怕聚合物会分解。
用氢氧化钠水溶液清洗后,碱性成分残留的话,制品聚合物恐怕会水解,所以用HCl水溶液清洗。
HCl水溶液的适宜浓度范围只要在碱被中和的浓度(例如,0.001~0.1N)即可。在用HCl水溶液的清洗中,清洗至残留的碱成分不影响聚合物分解的程度。例如,在后述的本发明的实施例中1~3次左右。
用HCl水溶液进行清洗之后,为了除去离子性杂质,最后进行水洗。
这样得到的共聚PC是由上述(1)表示的重复单元及上述式(2)表示的重复单元构成的、具有上述(3)表示的结构的联苯酚类的含量在90质量ppm以下的共聚物。
另外,可以是,在不阻碍达到本发明的目的的范围内,该共聚PC中含有具有上述式(1)以及上述式(2)之外的结构单元的聚碳酸酯单元或含有具有聚酯、聚氨酯、聚醚、聚硅氧烷结构的单元。
又,在作为单体使用的二元苯酚中的联苯酚类中通常含有微量的杂质,其中,通过将三羟基联苯类(一分子中存在3个苯酚性羟基的联苯化合物)的含量管理在300质量ppm以下,容易将共聚PC的YI控制在3以下。结果,由该共聚PC(片状粉体)成形的球体或成形体几乎没有着色。三羟基联苯基类的含量超过300质量ppm时,可以通过使聚合物的清洗条件最佳化来降低杂质。
又,使静电特性恶化的三羟基联苯类的含量少,这对作为电子照相感光体所使用的成形体的原料也有用。联苯酚类中的三羟基联苯类的含量理想的是在150质量ppm以下,更理想的是在20质量ppm以下,最理想的是在10质量ppm以下。
又,要将共聚PC的YI控制在3以下,使联苯酚类中的3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯的含量在370质量ppm以下,理想的是在300质量ppm以下,更理想的是在30质量ppm以下也有效。
要降低这样的杂质的含量有以下的方法,合成联苯酚类时从原料高精度除去儿茶酚等的二元苯酚的方法、用醇类(甲醇、乙醇、异丙醇等)或酮类(丙酮、甲基乙基甲酮等)对所得到的联苯酚类进行再结晶的方法、或者利用柱进行分离等的方法。尤其,对所得到的联苯酚类进行再结晶的方法由于可以得到工业规模上的高纯度品,因而理想。
另外,要使所得到的共聚PC的还原粘度[ηsp/C](与粘均分子量相关的值)在上述的范围,可以通过例如选择上述反应条件、调节支化剂或分子量调节剂的使用量等各种方法来进行。又,也可以根据情况对所得到的共聚PC实施适当的物理处理(混合、分离等)及/或化学处理(聚合物反应、交联处理、部分分解处理等),取得规定的还原粘度[ηsp/C]的共聚PC。又,可以对所得到的反应生成物(粗生成物)实施公知的分离精制法等的各种后处理,将所期望的纯度(精制度)的物质作为共聚PC进行回收。
[电子照相感光体的结构]
可以含有将上述的本实施方式的共聚PC作为胶粘剂树脂使用得到的成形体而构成电子照相感光体。
本实施方式的电子照相感光体只要将上述的共聚PC作为感光层中的胶粘剂树脂进行利用,公知的各种形式的电子照相感光体自不必说,其他任何形式的也都可以,但理想的是将感光层做成具有至少1层电荷产生层和至少1层电荷输送层的有机电子照相感光体或者在一层具有电荷产生物质和电荷输送物质的有机电子照相感光体。
共聚PC可以用于感光层中的任何部分,但为了充分发挥本发明的效果,希望在电荷输送层中作为电荷移动物质的胶粘剂树脂使用,或者作为单一的感光层的胶粘剂树脂使用,或者作为表面保护层使用。具有2层电荷输送层的多层型的电子照相感光体时,理想的是用于其任一电荷输送层。
在本实施方式的电子照相感光体中,上述本实施方式的共聚PC可以单独使用1种,也可以2种以上组合使用。又,可以根据要求在不阻碍本发明的目的的范围内,可以含有其他聚碳酸酯等的胶粘剂树脂成分。又,可以含有抗氧化剂等的添加物。
本实施方式的电子照相感光体是在导电性基板上具有感光层的电子照相感光体。感光层具有电荷产生层和电荷输送层的情况,可以在电荷产生层上层压电荷输送层,也可以在电荷输送层上层压电荷产生层。又,可以在一层中同时含有电荷产生物质和电荷输送物质。又,根据需要,可以在表面层上形成导电性或绝缘性的保护膜。又,也可以形成提高各层间的粘结性用的粘结层或者起阻止电荷的作用的阻止层等的中间层等。
作为本实施方式的电子照相感光体所用的导电性基板材料,可以使用公知的等各种材料,具体地可以使用铝、镍、铬、钯、钛、钼、铟、金、铂、银、铜、锌、黄铜、不锈钢、氧化铅、氧化锡、氧化铟、lTO(铟锡氧化物:锡掺杂氧化铟)或者由石墨构成的板、转鼓、薄片以及通过蒸镀、喷溅法、涂布等进行涂覆的经导电处理的玻璃、布、纸或塑料的膜、薄片及通过无缝带(シ一ムレスベルト)以及通过电极氧化等进行金属氧化处理的金属转鼓等。
上述电荷产生层是至少具有电荷产生材料的层,通过在作为其衬底的基板上通过真空蒸镀、喷溅法等形成电荷产生材料的层,或者在作为其衬底的基板上形成用胶粘剂树脂粘结电荷产生材料而成的层,以此可以得到该电荷产生层。作为使用胶粘剂树脂形成电荷产生层的方法,可以使用公知的方法等的各种方法,但适宜的方法是通常例如将电荷产生材料与胶粘剂树脂一起通过适当的溶剂进行分散或溶解得到涂工液,将该涂工液涂布在作为规定的衬底的基板上,进行干燥,作为湿式成形体而得到。
作为上述电荷产生层中的电荷产生材料可以使用公知的各种材料。作为具体的化合物,举例有非晶质硒、三方晶硒等的硒单质、硒-碲等的硒合金、AS2Se3等的硒化合物或含硒组合物、氧化锌、CdS-Se等的由元素周期表第12族及第16族元素构成的无机材料、氧化钛等的氧化物系半导体、非晶形硅等的硅系材料、τ型无金属酞菁、χ型无金属酞菁等的无金属酞菁颜料、α型铜酞菁、β型铜酞菁、γ型铜酞菁、ε型铜酞菁、X型铜酞菁、A型钛氧基酞菁、B型钛氧基酞菁、C型钛氧基酞菁、D型钛氧基酞菁、E型钛氧基酞菁、F型钛氧基酞菁、G型钛氧基酞菁、H型钛氧基酞菁、K型钛氧基酞菁、L型钛氧基酞菁、M型钛氧基酞菁、N型钛氧基酞菁、Y型钛氧基酞菁、氧代钛氧基酞菁、在X射线衍射图中的布拉格角2θ为27.3±0.2度的显示强的衍射峰的钛氧基酞菁、钾酞菁等的金属酞菁、花青苷染料、蒽颜料、双偶氮颜料、嵌二萘颜料、多环醌颜料、喹吖啶酮颜料、靛蓝颜料、苝颜料、吡喃鎓染料、斯夸琳(スクエアリウム)颜料、蒽酮垛蒽酮颜料、苯并咪唑颜料、偶氮颜料、硫靛颜料、喹啉颜料、色淀颜料、氧氮杂芑颜料、二氧氮杂芑颜料、三苯基甲烷颜料、甘菊环烃鎓(azulenuium)染料、三芳基甲烷染料、黄嘌呤染料、噻嗪染料、噻吡喃鎓染料、聚乙烯咔唑、双苯并咪唑颜料等。这些化合物可以单独1种或者混合2种以上作为电荷产生物质使用。在这些电荷产生物质中,适宜的举例有日本专利特开平11-172003号公报中具体记载的物质。
上述电荷输送层可以通过在作为衬底的基板上形成用胶粘剂树脂粘结电荷输送物质而成的层而得到。
作为上述的电荷产生层或电荷输送层的胶粘剂树脂,没有特别的限制,可以使用各种公知的。具体地,举例有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯乙缩醛、醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚酰胺、丁缩醛树脂、聚酯、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯-顺丁烯二酸酐共聚物、聚硅氧烷树脂、聚硅氧烷-醇酸树脂、苯酚-甲醛樹脂、苯乙烯-醇酸树脂、三聚氰酰胺树脂、聚醚树脂、苯代三聚氰二胺树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚砜、酪蛋白、角蛋白、聚乙烯醇、乙基纤维素、硝基纤维素、羧基甲基纤维素、偏二氯乙烯系聚合物乳胶、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙烯基甲苯-苯乙烯共聚物、大豆油改性醇酸树脂、硝基化聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚异戊二烯、聚硫代碳酸酯、聚烯丙酯(ポリアリレ一ト)、聚卤代烯丙酯、聚烯丙基醚、聚乙烯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。
这些可以单独1种使用,或者也可以2种以上混合使用。另外,电荷产生层或电荷输送层中的胶粘剂树脂适宜使用上述的共聚PC。
作为电荷运输层的形成方法,可以使用公知的各种方式,但适宜的方法是通常将电荷输送物质与本实施方式的共聚PC一起通过适当的溶剂进行分散或溶解得到涂工液,将该涂工液涂布在规定的作为衬底的基板上,进行干燥,作为湿式成形体而得到。用于电荷输送层形成的电荷输送物质和共聚PC的混合比例理想的是质量比为20~80~80∶20,更理想的是30∶70~70∶30。
在该电荷输送层中,本实施方式的共聚PC可以单独1种使用,也可以2种以上混合使用。又,在不阻碍本发明的目的的范围内,也可以将其他的胶粘剂树脂与本实施方式的共聚PC并用。
这样形成的电荷输送层的厚度通常为5~100μm左右,理想的是10~30μm。该厚度不足5μm的话,则初期电位恐怕会降低,超过100μm的话,则恐怕会导致电子照相特性的降低。
作为可与本实施方式的共聚PC一起使用的电荷输送物质,可以使用公知的各种化合物。作为这样的化合物,适宜使用咔唑化合物、吲哚化合物、咪唑化合物、噁唑化合物、吡唑化合物、噁二唑化合物、吡唑啉化合物、噻二唑化合物、苯胺化合物、腙化合物、芳香族胺化合物、脂肪族胺化合物、茋化合物、芴酮化合物、丁二烯化合物、醌化合物、醌二甲烷化合物、噻唑化合物、三唑化合物、咪唑酮化合物、咪唑烷化合物、双咪唑烷化合物、噁唑酮化合物、苯并噻唑化合物、苯并咪唑化合物、喹唑啉化合物、苯并呋喃化合物、吖啶化合物、吩嗪化合物、聚-N-乙烯咔唑、聚乙烯嵌二萘、聚乙烯蒽、聚乙烯吖啶、聚-9-乙烯苯基蒽、嵌二萘-甲醛树脂、乙基咔唑树脂、或者在主链或侧链具有这些结构的聚合物等。这些化合物可以单独1种使用,也可以2种以上组合使用。
在这些电荷输送物质中,尤其适宜的举例有日本专利特开平11-172003号公报具体例示的化合物。
另外,在本实施方式的电子照相感光体中,电荷产生层或电荷输送层的至少一层使用本实施方式的共聚PC作为胶粘剂树脂。
在本实施方式的电子照相感光体中,可以在上述导电性基板和感光层之间设置通常使用的预涂层。作为该预涂层,可以使用氧化钛、氧化铝、氧化锆、钛酸、锆酸、镧化铅、钛黑、二氧化硅、钛酸铅、钛酸钡、氧化锡、氧化铟、氧化硅等的微粒、聚酰胺树脂、苯酚树脂、酪蛋白、三聚氰酰胺树脂、苯代三聚氰二胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、纤维素、硝基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛树脂等的成分。又,作为用于该预涂层的树脂,可以使用上述的胶粘剂树脂,也可以使用本实施方式的共聚PC。这些微粒或树脂可以单独或者各种各样混合使用。作为这些的混合物进行使用的场合,并用无机质微粒和树脂的话,由于形成平滑性好的被膜因而适宜。
该预涂层的厚度为0.01~10μm,理想的是0.1~7μm。该厚度不足0.01μm的话,均一地形成预涂层是困难的,又,超过10μm的话,有时电子照相特性降低。又,可以在上述导电性基体和感光层之间设置通常使用的公知的阻止层。作为该阻止层,可以使用与上述胶粘剂树脂属于同一种类的树脂。又,可以使用本实施方式的聚碳酸酯树脂。该阻止层的厚度为0.01~20μm,理想的是0.1~10μm。该厚度不足0.01μm的话,均一地形成阻止层是困难的,又,超过20μm的话,有时电子照相特性降低。
又,本实施方式的电子照相感光体可以在感光层上层压保护层。该保护层可以使用与上述胶粘剂树脂属于同一种类的树脂。又,特别理想的是使用本实施方式的聚碳酸酯。该保护层的厚度为0.01~20μm,理想的是0.1~10μm。并且,该保护层可以含有上述电荷产生物质、电荷输送物质、添加剂、金属或其氧化物、氮化物、盐、合金、炭黑、有机导电性化合物等的导电性材料。
并且,为了提高该电子照相感光体的性能,可以在上述电荷产生层及电荷输送层中添加粘合剂、增塑剂、固化催化剂、流动性给予剂、气孔控制剂、分光灵敏度敏化剂(敏化染料)。又,出于防止对于反复使用的剩余电位的增加、带电电位的降低、灵敏度的降低的目的,可以添加各种各样的化学物质、抗氧化剂、表面活性剂、抗卷曲剂、流平剂等的添加剂。
作为上述粘合剂,举例有聚硅氧烷树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚酮树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚丁二烯树脂、聚异戊二烯树脂、三聚氰酰胺树脂、苯代三聚氰二胺树脂、聚氯丁树脂、聚丙烯腈树脂、乙基纤维素树脂、硝基纤维素树脂、尿素树脂、苯酚树脂、苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、醋酸乙烯酯树脂、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚树脂、聚酯碳酸酯树脂等。此外,也可以使用热及/或光固化树脂。无论哪一个,只要是电绝缘性的、在通常的状态下可形成被膜的树脂,在不损害本发明的效果的范围内的话,就没有特别的限制。
作为上述增塑剂的具体例子,举例有联苯、氯化联苯、邻-联三苯、卤化石蜡、二甲基萘、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、二乙二醇邻苯二甲酸酯、磷酸三苯酯、己二酸二异丁酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二丁酯、月桂酸丁酯、邻苯二甲酸(甲酯)乙醇酸乙酯、邻苯二甲酸二甲基乙二酯、甲基萘、苯并苯酮、聚丙烯、聚苯乙烯、氟代烃等。
作为上述固化催化剂的具体例子,举例有甲烷磺酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘二磺酸等,作为流动性给予剂,举例有モダフロ一、アクロナ一ル4F等,作为气孔控制剂,举例有苯偶姻、邻苯二甲酸二甲酯。理想的是,这些增塑剂、固化催化剂、流动给予剂、气孔控制剂相对于上述电荷运输物质在5质量%以下使用。
又,作为分光灵敏度敏化剂使用敏化染料时,合适的有例如甲基紫、结晶紫、硝酸蓝、维多利亚蓝等的三苯基甲烷系染料、赤藓红、若丹明B、若丹明3R、吖啶橙、フラペオシン等的吖啶染料、亚甲蓝、亚甲绿等的噻嗪染料、卡普里蓝、麦尔多拉蓝等的氧氮杂芑染料、花青苷染料、部花青染料、苯乙烯染料、吡喃鎓盐染料、硫代吡喃鎓盐染料等。
出于提高灵敏度、减少剩余电位、降低反复使用时的疲劳等的目的,感光层中可以添加电子容纳性物质。作为其具体例子,理想的是琥珀酸酐、顺丁烯二酸酐、二溴顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、3-硝基邻苯二甲酸酐、4-硝基邻苯二甲酸酐、苯均四酸酐、苯六酸酐、四氰乙烯、四氰基对苯二醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)、邻二硝基苯、间二硝基苯、1,3,5-三硝基苯、对硝基苯基腈、苦基氯、醌氯亚胺、四氯代苯对醌、四溴代对苯醌、苯醌、2,3-二氯苯醌、二氯二氰基仲苯醌、萘醌、联对苯醌、环庚二烯三酮、蒽醌、1-氯蒽醌、二硝基蒽醌、4-硝基二苯甲酮、4,4′-二硝基二苯甲酮、4-硝基亚苄基丙二腈、α-氰基-β-(对氰基苯基)丙烯酸乙酯、9-蒽基甲基丙二腈、1-氰基-(对硝基苯基)-2-(对氯苯基)乙烯、2,7-二硝基芴酮、2,4,7-三硝基芴酮、2,4,5,7-四硝基芴酮、9-亚芴基-(二氰基亚甲基丙二腈)、聚硝基-9-亚芴基-(二氰基亚甲基丙二腈)、苦味酸、邻硝基安息香酸、对硝基安息香酸、3,5-二硝基安息香酸、五氟安息香酸、5-硝基水杨酸、3,5-二硝基水杨酸、邻苯二甲酸、苯六酸等的电子亲和力大的化合物。这些化合物可以加到电荷产生层、电荷输送层的任一层,其混合比例在将电荷产生物质或电荷输送物质的量作为100质量份时,为0.01~200质量份,理想的是0.1~50质量份。
又,为了改良表面性,可以使用四氟化乙烯树脂、三氟化氯乙烯树脂、四氟化乙烯六氟化丙烯树脂、氟乙烯树脂、偏氟乙烯树脂、二氟化二氯乙烯树脂及它们的共聚物、氟系接枝聚合物。这些表面改性剂的混合比例相对于上述胶粘剂树脂为0.1~60质量%,理想的是5~40质量%。该配合比例少于0.1质量%的话,表面耐久性、表面能量降低等的表面改性不充分,多于60质量%的话,有时导致电子照相特性下降。
作为添加到电荷产生层、电荷输送层的抗氧化剂,理想的是位阻酚系抗氧化剂、芳香族胺系抗氧化剂、位阻胺系抗氧化剂、硫化物系抗氧化剂、有机磷酸系抗氧化剂等的具有自由基补充性、自由基链禁止作用及/或过氧化物分解作用的物质。这些抗氧化剂的混合比例相对于上述电荷输送物质为0.01~10质量%,理想的是0.1~2质量%。
作为这样的抗氧化剂的具体例子,合适的有日本专利特开平11-172003号公报的说明书记载的化学式([化94]~[化101])的化合物。
这些抗氧化剂可以单独使用1种,也可以2种以上混合使用,并且,这些除了添加在上述感光层中,还可以添加在表面保护层、预涂层或阻止层中。
通过添加这样的抗氧化剂,可以补充自由基,防止电荷产生层或电荷输送层的恶化。
作为形成上述电荷产生层、电荷输送层时使用的上述溶剂的具体例子,可以举例有例如苯、甲苯、二甲苯、氯苯等的芳香族系溶剂、丙酮、甲基乙基甲酮、环己酮等的酮、甲醇、乙醇、异丙醇等的醇、醋酸乙酯、乙基溶纤剂等的酯、四氯化碳、四溴化碳、氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷等的卤代烃、四氢呋喃、二噁烷等的醚、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二乙基甲酰胺等。这些溶剂可以单独使用1种,或者可以使用2种以上作为混合溶剂。
单层型电子照相感光体的感光层通过使用上述的电荷产生物质、电荷输送物质、添加剂,应用本实施方式的胶粘剂树脂(共聚PC),可以容易地形成。又,作为电荷输送物质理想的是添加上述全部(ホ一ル)输送性物质及/或电子输送物质。作为电子输送物质,理想的是可以应用日本专利特开2005-139339号公报例示的物质。
各层的涂布可以使用公知等的各种涂布装置,具体地可以使用例如敷贴器、喷涂机、棒材涂漆机、切片涂料器、涂胶辊、浸渍涂料器、刮刀等进行。
电子照相感光体中的感光层的厚度为5~100μm,理想的是8~50μm,不足5μm的话,初期电位容易变低,超过100μm的话,有时电子照相特性下降。电子照相感光体的制造所使用的电荷产生物质∶胶粘剂树脂的比例,以质量比为1∶99~30∶70,理想的是3∶97~15∶85。又,电荷输送物质∶胶粘剂树脂的比例以质量比的话为10∶90~80∶20,理想的是30∶70~70∶30。
这样得到的本实施方式的电子照相感光体由于使用本实施方式的共聚PC,所以制作感光层时涂工液不会泛白(凝胶化)。又,感光体由于具有由本实施方式的共聚PC构成的成形体(胶粘剂树脂),所以具有耐久性优良、同时反复使用时的剩余电位的上升幅度小这样的优良的静电特性,长时间维持优良的电子照相特性,适宜用于复印机(单色、多色、全彩色;模拟、数字)、打印机(激光、LED、液晶开闭器)、传真机、制版机及具有这些的多个功能的机器等的各种的电子照相领域。
另外,在使用本实施方式的电子照相感光体之际,带电可以使用电晕放电(电晕管(corotron)、有栅格电极(scorotron)、接触带电(带电辊、带电刷)等。曝光可以采用卤素灯、荧光灯、激光(半导体、He-Ne)、LED、感光体内部曝光方式的任一种。显影可以使用级联(cascade)显影、二成分磁刷显影、一成分绝缘色粉显影、一成分导电色粉显影等的干式显影方式或湿式显影方式。对于复印可以使用电晕复印、辊复印、带式复印等的静电复印法或压力复印法、粘着复印法。对于定影可以使用热辊定影、辐射闪光定影、开放定影、压力定影等。又,对于清洁·除电可以使用电刷清洁器、磁电刷清洁器、静电电刷清洁器、磁辊清洁器、叶片清洁器以及省略清洁器的构件等。又,作为色粉(トナ一)用的树脂,可以应用苯乙烯系树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚树脂、聚酯、环氧树脂、环状烃的聚合物等。色粉的形状可以是球形,也可以是不定形,也可以使用控制成一定形状(旋转椭圆体状、马铃薯状等)。色粉可以是粉碎型、悬浊聚合色粉、乳化聚合色粉、化学造粒色粉或者酯伸长色粉中的任一个。
<第2实施方式>
下面,对本发明的第2实施方式进行详细地叙述。
又,在本实施方式中,省略与上述第1实施方式重复的说明。
[共聚PC的结构]
本实施方式的共聚PC是含有上述式(1)表示的单体单元0.1~50摩尔%和上述式(2)表示的单体单元而构成的聚碳酸酯共聚物,一分子中存在3个苯酚性羟基的联苯化合物的含量在200质量ppb以下。
在这样的本实施方式中,因为共聚PC中的三羟基联苯基类的含量在200质量ppb以下,可以在熔融成形共聚PC时,着色少,显著地改善成形体的色调,适合用于光学材料。又,该三羟基联苯基类的含量在200质量ppb以下的话,将共聚PC作成电子照相感光体用的成形体时,可以抑制反复使用电子照相感光体时的剩余电位的上升。
更理想的是该三羟基联苯基类的含量在150质量ppb以下,更理想的是在100质量ppb以下,最理想的是在50质量ppb以下。
[共聚PC的制造方法]
本实施方式的共聚PC与上述第1实施方式一样,通过使用上述式(3)的单体和上述式(4)的单体进行界面缩聚等的缩聚反应,可容易地得到。
在这里,在本实施方式中,作为将生成的共聚PC中所含的三羟基联苯基类(三苯酚)的残留浓度控制在200质量ppb以下的方法,举例有(1)使聚合时的反应当量最佳化,降低单体剩余量的方法,(2)在聚合后的清洗工序中,使碱水溶液中的清洗条件最佳化,除去残留的未反应单体的方法,(3)在结晶析出工序中优先溶解未反应单体,且用可析出结晶的溶剂处理共聚PC的方法,(4)在制造工序的途中(到碱清洗工序、结晶析出工工序前的时刻),确认残留的未反应单体量,根据未反应单体量,进行单体除去操作(在碱清洗工序、结晶析出工序中)的方法等。
在本实施方式中,将共聚PC片状化之后,由于未反应单体或低分子量杂质进入聚合物固体内部,所以即使用水等的液体进行清洗,也只除去附着在片表面的东西。另一方面,在聚合物溶液的清洗中,可以通过逆萃取作为碱可溶成分的残留单体等来降低杂质。
另外,在上述(2)聚合后的清洗工序中,可以说与上述第1实施方式一样,说明省略。
这样得到的共聚PC是由上述式(1)表示的重复单元以及上述式(2)表示的重复单元构成、三羟基联苯基类的含量(剩余量)在200质量ppb以下的共聚物。
又,可以是,在不阻碍达到本发明的目的的范围内,该共聚PC中含有:具有上述式(1)以及上述式(2)之外的结构单元的聚碳酸酯单元或具有聚酯、聚氨酯、聚醚、聚硅氧烷结构的单元。
又,作为单体使用的二元苯酚中的联苯酚类中通常含有微量的杂质,其中通过将三羟基联苯基类的含量管理在300质量ppm以下,将共聚PC的YI控制在3以下是容易的。结果,由该共聚PC(片状粉体)成形的球体或成形体几乎没有着色。三羟基联苯基类的含量超过300质量ppm时,可以通过使聚合物的清洗条件最佳化来降低杂质。
又,使静电特性恶化的三羟基联苯类的含量少,这对作为用于电子照相感光体的成形体的原料也有用。联苯酚类中的三羟基联苯基类的含量理想的是在150质量ppm以下,更理想的是在20质量ppm以下,最理想的是在10质量ppm以下。
又,要将共聚PC的YI控制在3以下,使联苯酚类中的3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯的含量在370质量ppm以下,理想的是在300质量ppm以下,更理想的是在30质量ppm以下也有效。
[电子照相感光体的结构]
在本实施方式的电子照相感光体除了将上述的共聚PC作为感光层中的胶粘剂树脂利用之外,其他的结构与上述第1实施方式一样。
<第3实施方式>
下面,对本发明的第3实施方式进行详细地叙述。
又,在本实施方式中,省略与上述第1及第2实施方式重复的说明。
[共聚PC的构成]
本实施方式的共聚PC是含有下述式(1)表示的单体单元0.1~50摩尔%和下述式(2)表示的单体单元而构成的聚碳酸酯共聚物,该聚碳酸酯共聚物的YI(依照JlS K 7105测定片状粉体)在3以下。
这样的本实施方式的共聚PC的YI在3以下,所以可以说是无色透明的。又,作为共聚PC的成形方法,可以是溶解在通常知道的适当的有机溶剂中进行涂布的类型的湿式成形。又,湿式成形时成形体的经时变色(随时间流逝而变色)被抑制,结果质量恶化少。尤其,共聚PC的YI在3以下的,其效果显著。我们认为这是因为在光、热、氧化性物质、湿气等的作用下使共聚PC变化到黄色的物质相对较少。
又,作为成形原料的片状粉体的YI在3以下,这也意味着给静电特性带来不好影响的杂质少,应用于电子照相感光体时,抑制反复使用时的剩余电位的上升。
在这里,上述式(1)表示的单体单元的比例不足0.1摩尔%的话,涂工液泛白(凝胶化),或者防止电荷输送层的结晶化或达到提高耐刷寿命变得困难。另一方面,该单体单元的比例超过50摩尔%的话,因为一部分共聚PC(联苯酚骨架)容易发生结晶化,透明性恶化,所以不适宜用作电子照相感光体用胶粘剂树脂。上述式(1)所示的单体单元的理想的范围是1~40摩尔%,更理想的是5~30摩尔%。
[共聚PC的制造方法]
本实施方式的共聚PC与上述第1实施方式一样,通过使用上述式(3)的单体和上述式(4)的单体进行界面缩聚等的缩聚反应,可容易地得到。
本实施方式中得到的共聚PC是由上述式(1)表示的重复单元以及上述式(2)表示的重复单元构成的共聚物。
又,可以是,在不阻碍达到本发明的目的的范围内,该共聚PC中含有:具有上述式(1)以及上述式(2)之外的结构单元的聚碳酸酯单元或具有聚酯、聚氨酯、聚醚、聚硅氧烷结构的单元。
又,对于作为单体使用的二元苯酚中的联苯酚,通过将其成分中所含的杂质三羟基联苯类(一分子中存在3个苯酚性羟基的联苯化合物)的含量管理在300质量ppm以下,容易将共聚PC的YI控制在3以下。结果,由该共聚PC(片状粉体)成形的球体或成形体几乎没有着色。
又,使静电特性恶化的三羟基联苯类的含量少,这对作为用于电子照相感光体的成形体的原料也有用。联苯酚单体中的三羟基联苯类的含量理想的是在150质量ppm以下,更理想的是在20质量ppm以下,最理想的是在10质量ppm以下。
又,要将共聚PC的YI控制在3以下,使联苯酚类中的3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯的含量在370质量ppm以下,理想的是在300质量ppm以下,更理想的是在30质量ppm以下也有效。
[电子照相感光体的结构]
本实施方式的电子照相感光体除了将上述的共聚PC作为感光层中的胶粘剂树脂利用之外,其他的结构与上述第1及第2实施方式一样。
<第4实施方式>
下面,对本发明的第4实施方式进行详细地叙述。
又,在本实施方式中,省略与上述第1至第3实施方式重复的说明。
[共聚PC的构成]
本实施形态的共聚PC的构成与上述第1实施方式一样,说明省略。
[共聚PC的制造方法]
本实施方式中的共聚PC的制造法具体可用各种各样的方式进行实施,例如,可以采用以下的方法,使二元苯酚(上述式(3)的联苯酚类及/或上述式(4)的双苯酚类)和碳酰氯反应,制造聚碳酸酯低聚物,接着在上述溶剂及酸键合剂的碱水溶液的混合液的存在下使该聚碳酸酯低聚物与上述的二元苯酚反应。又,可以采用使上述的二元苯酚和碳酰氯在上述溶剂和碱水溶液的混合液中反应的方法。通常,前者的预先制造聚碳酸酯低聚物的方法有效率,所以理想。
对于制造聚碳酸酯低聚物,首先,在碱水溶液溶解二元苯酚,配制二元苯酚的碱水溶液。接着,在该碱水溶液和二氯甲烷等的有机溶剂的混合液中导入碳酰氯使之反应,合成二元苯酚的聚碳酸酯低聚物。接着,将反应溶液分离成水相和有机相,得到含有聚碳酸酯低聚物的有机相。此时,碱水溶液的碱浓度理想的是0.1~5规定的范围,又,有机相和水相的容积比为10∶1~1∶10,理想的是5∶1~1∶5的范围。
反应温度在冷却下通常为0~70℃,理想的是5~65℃,反应时间15分钟~4小时,理想的是30分钟~3小时左右。这样得到的聚碳酸酯低聚物的平均分子量在2000以下,聚合度通常在20以下,理想的是在2~10聚物。
在这样得到的含有聚碳酸酯低聚物的有机相中加入上述二元苯酚进行反应。反应温度理想的是0~20℃,尤其理想的是5~15℃。尤其通过将反应温度控制在20℃以下,可以抑制生成的共聚PC的着色(YI的上升)。
反应压力可以是减压、常压、加压中的任一个,通常可在常压或反应体系的自压程度下适当地进行。反应时间被反应温度所左右,通常为0.5分钟~10小时,理想的是1分钟~2小时左右。
又,缩聚反应理想的是在氮气或氩气等的惰性气体气氛下进行。通过将氧分压控制在5065Pa(0.05气压)以下,可以抑制所得到的共聚PC的着色(YI的上升)。更理想的是该氧分压在1013Pa(0.01气压)以下。
在本实施方式中,相对于上述式(3)表示的联苯酚类1摩尔,将抗氧化剂以0.0001~1摩尔当量的比例添加到反应体系中。在这里,摩尔当量的意思是在一分子中存在多个发挥抗氧功能的结构单元时,发挥各功能的结构单元分别为1摩尔。例如,一分子中键合2个位阻苯酚的类型的2官能团型抗氧化剂1摩尔为2摩尔当量。作为抗氧化剂的添加量,更理想的是0.0002~0.5摩尔当量,更理想的是0.001~0.1摩尔当量,最理想的是0.002~0.05摩尔当量。
作为这样的抗氧化剂,有具有还原性的抗氧化剂,例如亚硫酸钠或亚硫酸氢盐等,尤其理想的是亚硫酸氢盐(亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾)。通过添加亚硫酸氢盐,可以抑制所得到的共聚PC的着色(YI的上升)。又,可以防止单体的氧化,或者还原被氧化的单体恢复反应性,有助于聚合的效率化。
进行该反应时,希望二元苯酚作为有机溶剂溶液及/或碱水溶液进行添加。对于其添加顺序没有特别的限制。另外,催化剂、末端终止剂及支化剂等可以在上述制造法中,根据需要,在制造聚碳酸酯低聚物时、其后的高分子量化的反应时的任意一个反应中、或者在两者中都添加使用。
[电子照相感光体的结构]
本实施形态的电子照相感光体的结构与上述第1实施方式一样,说明省略。
实施例
下面,通过实施例及比较例更加详细地对本发明的第1至第4实施方式进行说明,但本发明并不限于这些实施例,在不脱离本发明的思想的范围内可以进行各种变形以及应用。
具体地,使用规定的双苯酚化合物单体和联苯酚化合物单体,进行缩聚反应,制造共聚PC,并且使用该共聚PC制造电子照相感光体,之后进行各种评价。
<第1实施方式的实施例>
[实施例1-1]
(共聚PC的制造)
将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g溶解在6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml,将溶解所得到的溶液和二氯甲烷250ml混合,一边搅拌一边在冷却下往液中以950ml/分的比例吹入碳酰氯气体,吹15分钟。接着,静置分离该反应液,有机层的聚合度为2~4,得到分子末端具有氯甲酸酯基的低聚物的二氯甲烷溶液。往所得到的低聚物溶液中加入二氯甲烷,使全量为450ml。
接着,将4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:321质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:349质量ppm)24g溶解在8质量%浓度的氢氧化钠水溶液150ml,往其中加入分子量调节剂对叔丁基苯酚3.0g(联苯酚水溶液)。在本实施例中,4,4′-二羟基联苯使用未精制的市售品。又,4,4′-二羟基联苯中的杂质含量使用液体色谱法进行测定。
往上述低聚物溶液中加入联苯酚水溶液进行混合,一边激烈搅拌该混合液,一边作为催化剂加入7质量%浓度的三乙胺水溶液2ml,在保持28℃的状态下,边继续搅拌,边进行界面缩聚反应1.5小时。反应结束后,用二氯甲烷1升稀释反应生成物,接着用1.5升水清洗1次,用0.05规定氢氧化钠水溶液清洗1次,确认此时在水层中不存在原料单体的碱金属盐。该确认是根据使水层为pH3以下有无析出物进行的。接着,按顺序用0.01规定盐酸1升清洗1次,用水1升清洗2次,得到聚合物溶液。
接着,另外准备安装有搅拌叶片的带挡板容器,往里投入甲醇2升。一面用搅拌叶片充分地搅拌容器中的甲醇,一面以形成粒子的速度慢慢地滴入上述的聚合物溶液的1升,通过再沉淀进行片化处理。滴入结束后,一面保持足够的搅拌速度,一面搅拌10分钟之后,再追加投入2升甲醇,再继续搅拌5分钟。对所得到的片进行过滤·干燥,作为评价用的共聚PC(PC-1-1)。
(共聚PC的评价)
对PC-1-1在这种状态(片状粉体)下,进行YI测定(依照JIS K 7150)。
接着,将PC-1-1溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。另外,利用1H-NMR对PC-1-1的化学结构进行分析后,确认是下述化学式(5)表示的共聚PC。
对所得到的PC-1-1的内部残留的4,4′-二羟基联苯(4,4′-联苯酚)的浓度进行如下测定。
将PC-1-1(2.5g)放入带塞子的三角烧瓶,用二氯甲烷25ml溶解。接着,添加抗氧化剂(チバスペシヤリテイケミカルズ制造イルガノツクス1010,30mg)之后,一面用磁力搅拌器强烈搅拌溶液,一面依次缓缓添加100ml丙酮、100ml己烷,每次大约1分钟,一面析出树脂成分。吸引过滤析出物之后,将滤液移至浓缩用容器,在保持45℃的水浴的状态下一面吹入氮气体,一面使溶剂挥发而浓缩。将所得到的浓缩物溶解在四氢呋喃10ml后,利用HPLC(Highperformance liquid chromatography高效液体色谱)用绝对校正曲线法测定4,4′-联苯酚的量(Agilent公司制造100系列,柱(色谱):TOSOH公司制造,ODS系,内径4.6mm,长度25cm)。在这里,测定时的移动相使用蒸馏水(添加0.1容量%的蚁酸)和乙腈的混合系,使用梯度法(グラジエントモ一ド)(乙腈浓度:30~100容量%-20分,流量:1.0ml/分),通过紫外检测器(280nm)进行测定。
另外,对于在树脂中添加规定浓度的4,4′-联苯酚(纯品)得到的体系,另外求出回收率(%),进行补正,为“HPLC测定的4,4′-联苯酚浓度(质量ppm)/(回收率(%)/100)”,求出PC-1-1中残留的4,4′-联苯酚浓度(质量ppm)。
又,利用的短轴挤出机,在圆筒温度280℃,螺旋转速100rpm下,对PC-1-1的片进行熔融挤出,进行颗粒化。在120℃下对该颗粒进行5小时的干燥处理后,使用20×50×3mm的金属模(S55C镜面#1000),进行注射模塑成形,制作物性测定用的试验片(20×50×3mm)。对该试验片(注射模塑成形品)进行YI(依照JIS K 7105)以及总透光率的测定(都依照JIS K7105)。这些评价结果以以下的基准进行判断。
注射模塑成形品的YI:2以下为A(非常好),4以下为B(好),超过4为C(不好)。
总透光率:89%以上为B(好),不到89%为C(不好)。
(电子照相感光体的制造)
作为导电性基体使用蒸镀了铝金属的聚对苯二甲酸乙二酯树脂膜,在其表面依次层压电荷产生层和电荷运输层,形成层压型感光层,制造电子照相感光体。具体地,如下形成电荷产生层和电荷运输层。
作为电荷产生物质,使用氧代钛酞菁0.5质量份,作为胶粘剂树脂使用丁缩醛树脂0.5质量份。将这些加入到溶剂二氯甲烷19质量份中,用球磨机分散,通过棒材涂漆机将该分散液涂布在上述导电性基体膜表面,进行干燥,从而形成膜厚约0.5μm的电荷产生层。
接着,作为电荷运输物质,将下述式(6)所示的化合物(CTM-1)0.5g和PC-1-1的片0.5g分散在10ml的四氢呋喃中,制备涂工液。通过敷贴器将该涂工液涂布在上述的电荷产生层上进行干燥,形成膜厚约20μm的电荷运输层。
(电子照相感光体的评价)
对所得到的电子照相感光体,使用静电带电试验装置EPA-8100(川口电机制作所制造)评价电子照相特性。具体地,以静态模式进行-6kV的电晕放电,测定初期表面电位(VO)、光照射(10Lux)5秒后的剩余电位(初期剩余电位VR)、半吸收曝光量(初期灵敏度,E1/2)。又,在改造市售的打印机(京セラ制造FS-600)、可测定感光体的表面电位的基础上,将上述感光体安装在转鼓上,进行带电特性的评价。具体地,在高温·高湿下(35℃,85%RH),不通色粉及纸的条件下,进行24小时反复运转前后的带电特性(反复剩余电位上升(ΔVR))的评价。
上述各项目根据如下的评价基准进行判断。
初期表面电位(VO):-700V以下为B(好),超过该值为C(不好)。
初期剩余电位(VR):-40V以上(绝对值在40V以下的值)为B(好),低于该值(绝对值超过40V的值)为C(不好)。
初期灵敏度(E1/2):0.85Lux·sec以下为B(好),超过该值为C(不好)。
重复剩余电位上升(ΔVR):由于反复引起的剩余电位的绝对值的上升幅度在40V以内为B(好),超过该值为C(不好)。
[实施例1-2]
在实施例1-1的共聚PC的制造中,在水洗结束的聚合物溶液中添加溶解在丙酮中的4,4′-二羟基联苯(本州化学制制造,三羟基联苯含量:321质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:49质量ppm),计算上述4,4′-二羟基联苯的量,其量相对于树脂固形成分总量为90质量ppm,(通过实验求出向溶剂的溶出量和向固形成分的残留量的比例,决定添加量)。
除了上述之外,其他与实施例1-1一样地制造共聚PC(PC-1-2)。接着,将PC-1-2溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-1-2的化学结构进行分析后,确认是与PC-1-1一样的结构。
对于PC-1-2以及由该共聚PC与实施例1-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例1-1同样的评价。
[实施例1-3]
在实施例1-1的共聚PC的制造中,除了将反应生成物的用氢氧化钠水溶液清洗的次数变更为3次之外,其他与实施例1-1同样地制造共聚PC(PC-1-3)。接着,将PC-1-3溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-1-3的化学结构进行分析后,确认是与PC-1-1同样的构结构。
对于PC-1-3以及由该共聚PC与实施例1-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例1-1同样的评价。
[实施例1-4]
在实施例1-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为1,1-双(4-羟基苯基)环己烷87g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例1-1一样地制造共聚PC(PC-1-4)。将PC-1-4溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-1-4的化学结构进行分析后,确认是下述(7)表示的共聚PC。对于PC-1-4以及由该共聚PC与实施例1-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例1-1同样的评价。
[实施例1-5]
在实施例1-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为1,1-双(4-羟基苯基)乙烷69g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例1-1一样地制造共聚PC(PC-1-5)。将PC-1-5溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-1-5的化学结构进行分析后,确认是下述(8)表示的共聚PC。对于PC-1-5以及由该共聚PC与实施例1-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例1-1同样的评价。
[实施例1-6]
在实施例1-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为2,2-双(4-羟基苯基)丁烷79g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例1-1一样地制造共聚PC(PC-1-6)。将PC-1-6溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-1-6的化学结构进行分析后,确认是下述(9)表示的共聚PC。对于PC-1-6以及由该共聚PC与实施例1-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例1-1同样的评价。
[实施例1-7]
在实施例1-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷83g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例1-1一样地制造共聚PC(PC-1-7)。将PC-1-7溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-1-7的化学结构进行分析后,确认是下述(10)表示的共聚PC。对于PC-1-7以及由该共聚PC与实施例1-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例1-1同样的评价。
[比较例1-1]
在实施例1-1的共聚PC的制造中,除了将缩聚反应结束之后的用二氯甲烷稀释的聚合物溶液的清洗方法变更为水1.5升2次、0.01规定盐酸1升1次、水1升2次的顺序之外,其他与实施例1-1一样地制造共聚PC(PC-1-8)。将PC-1-8溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-1-8的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-1-1相同。
对于PC-1-8以及由该共聚PC与实施例1-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例1-1同样的评价。
[评价结果]
表1及表2表示实施例1-1~1-7及比较例1-1的评价结果。
[表1]
[表2]
<第2实施方式的实施例>
接着,通过实施例及比较例对本发明的第2实施方式进行更详细的说明。
[实施例2-1]
(共聚PC的制造)
将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g溶解在6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml,将溶解所得到的溶液和二氯甲烷250ml混合,一边搅拌一边在冷却下往液中以950ml/分的比例吹入碳酰氯气体,吹15分钟。接着,静置分离该反应液,有机层的聚合度为2~4,得到分子末端具有氯甲酸酯基的低聚物的二氯甲烷溶液。往所得到的低聚物溶液中加入二氯甲烷,使全量为450ml。
接着,将4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:321质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:49质量ppm)24g溶解在8质量%浓度的氢氧化钠水溶液150ml,往其中加入分子量调节剂对叔丁基苯酚3.0g(联苯酚水溶液)。
在本实施例中,4,4′-二羟基联苯使用未精制的市售品。又,4,4′-二羟基联苯中的杂质含量使用液体色谱法进行测定。
往上述低聚物溶液中加入联苯酚水溶液,进行混合,一边激烈搅拌该混合液,一边作为催化剂加入7质量%浓度的三乙胺水溶液2ml,在保持28℃的状态下,边继续搅拌,边进行界面缩聚反应1.5小时。反应结束后,用二氯甲烷1升稀释反应生成物,接着用1.5升水1次、0.05规定氢氧化钠水溶液1升2次、0.01规定盐酸1升1次、水1升2次的顺序进行清洗,得到聚合物溶液。
接着,另外准备安装有搅拌叶片的带挡板容器,往里投入甲醇2升。一面用搅拌叶片充分地搅拌容器中的甲醇,一面以形成粒子的速度慢慢地滴入上述的聚合物溶液的1升,通过再沉淀进行片化处理。滴入结束后,一面保持足够的搅拌速度,一面搅拌10分钟之后,再追加投入2升甲醇,再继续搅拌5分钟。对所得到的片进行过滤·干燥,作为评价用的共聚PC(PC-2-1)。
(共聚PC的评价)
对PC-2-1在这种状态(片状粉体)下,进行YI测定(依照JIS K7105)。
接着,将PC-2-1溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。另外,利用1H-NMR对PC-2-1的化学结构进行分析后,确认是下述化学式(5)表示的共聚PC。
对所得到的PC-2-1的内部残留的3,4,4′-三羟基联苯的浓度进行如下测定。
将PC-2-1(5.0g)放入带塞子的三角烧瓶,用二氯甲烷50ml溶解。接着,添加抗氧化剂(チバスペシヤリテイケミカルズ制造イルガノツクス1010,60mg)之后,一面用磁力搅拌器强烈搅拌溶液,一面依次缓缓添加200ml丙酮、200ml己烷,每次大约2分钟,一面析出树脂成分。吸引过滤析出物之后,将滤液移至浓缩用容器,在保持45℃的水浴的状态下一面吹入氮气体一面使溶剂挥发而浓缩。将所得到的浓缩物溶解在四氢呋喃5ml后,利用HPLC(High performanceliquid chromatography高效液体色谱)用绝对校正曲线法测定3,4,4′-三羟基联苯的量(Agilent公司制造100系列,柱(色谱):TOSOH公司制造,ODS系,内径4.6mm,长度25cm)。在这里,测定时的移动相使用蒸馏水(添加0.1容量%的蚁酸)和乙腈的混合系,使用grangentmode(グランジエントモ一ド)(乙腈浓度:32容量%(0~14分)~100容量%(20~40分),流量:1.0ml/分),通过紫外检测器(260nm)进行测定。
另外,对于在树脂中添加规定浓度的3,4,4′-三羟基联苯(纯品)得到的体系,另外求出回收率(%),进行补正,为“HPLC测定的3,4,4′-三羟基联苯浓度(质量ppb)/(回收率(%)/100)”,求出PC-2-1中残留的3,4,4′-三羟基联苯的浓度(质量ppb)。
又,利用的短轴挤出机,在圆筒温度280℃,螺旋转速100rpm下,对PC-2-1的片进行熔融挤出,进行颗粒化。在120℃下对该颗粒进行5小时的干燥处理后,使用20×50×3mm的金属模(S55C镜面#1000),进行注射模塑成形,制作物性测定用的试验片(20×50×3mm)。对该试验片(注射模塑成形品)进行YI(依照JIS K 7105)以及总透光率的测定(都依照JIS K7105)。这些评价结果以以下的基准进行判断。
注射模塑成形品的YI:2以下为A(非常好),4以下为B(好),超过4为C(不好)。
总透光率:89%以上为B(好),不到89%为C(不好)。
(电子照相感光体的制造)
本实施例中的电子照相感光体的制造与上述第1实施方式的实施例1-1一样地进行。因此说明省略。
(电子照相感光体的评价)
本实施例中的电子照相感光体的评价与上述第1实施方式的实施例1-1一样地进行。因此说明省略。
[实施例2-2]
在实施例2-1的共聚PC的制造中,在水洗结束完的聚合物溶液中添加溶解在丙酮中的3,4,4′-三羟基联苯,上述3,4,4′-三羟基联苯相对于树脂固形成分总量,其量为150质量ppb。具体地,测定分配复数点的添加量而得到树脂中的3,4,4′-三羟基联苯残留量,选出150质量ppb的,作为评价用试样。
除了上述之外,其他与实施例2-1一样地制造共聚PC(PC-2-2)。将PC-2-2溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-2-2的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-2-1相同。
对于PC-2-2以及由该共聚PC与实施例2-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例2-1同样的评价。
[实施例2-3]
在实施例2-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为1,1-双(4-羟基苯基)环己烷87g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例2-1一样地制造共聚PC(PC-2-3)。将PC-2-3溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-2-3的化学结构进行分析后,确认是下述(7)表示的共聚PC。对于PC-2-3以及由该共聚PC与实施例2-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例2-1同样的评价。
[实施例2-4]
在实施例2-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为1,1-双(4-羟基苯基)乙烷69g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例2-1一样地制造共聚PC(PC-2-4)。将PC-2-4溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-2-4的化学结构进行分析后,确认是下述(8)表示的共聚PC。对于PC-2-4以及由该共聚PC与实施例2-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例2-1同样的评价。
[实施例2-5]
在实施例2-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为2,2-双(4-羟基苯基)丁烷79g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例2-1一样地制造共聚PC(PC-2-5)。将PC-2-5溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-2-5的化学结构进行分析后,确认是下述(9)表示的共聚PC。对于PC-2-5以及由该共聚PC与实施例2-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例2-1同样的评价。
[实施例2-6]
在实施例2-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷83g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例2-1一样地制造共聚PC(PC-2-6)。将PC-2-6溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-2-6的化学结构进行分析后,确认是下述(10)表示的共聚PC。对于PC-2-6以及由该共聚PC与实施例2-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例2-1同样的评价。
[实施例2-7]
在实施例2-1的共聚PC的制造中,除了将反应生成物的用氢氧化钠水溶液清洗的次数变更为3次之外,其他与实施例2-1同样地制造共聚PC(PC-2-7)。将PC-2-7溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-2-7的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-2-1相同。
对于PC-2-7以及由该共聚PC与实施例2-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例2-1同样的评价。
[比较例2-1]
在实施例2-1的共聚PC的制造中,除了将缩聚反应结束之后的用二氯甲烷稀释的聚合物溶液的清洗方法变更为水1.5升2次、0.01规定盐酸1升1次、水1升2次的顺序之外,其他与实施例2-1一样地制造共聚PC(PC-2-8)。将PC-2-8溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-2-8的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-2-1相同。
对于PC-2-8以及由该共聚PC与实施例2-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例2-1同样的评价。
[评价结果]表3及表4表示实施例2-1~2-7及比较例2-1的评价结果。
[表3]
[表4]
<第3实施方式的实施例>
接着,通过实施例及比较例对本发明的第3实施方式进行更详细的说明。
[实施例3-1]
将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g溶解在6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml,将溶解所得到的溶液和二氯甲烷250ml混合,一边搅拌一边在冷却下往液中以950ml/分的比例吹入碳酰氯气体,吹15分钟。接着,静置分离该反应液,有机层的聚合度为2~4,得到分子末端具有氯甲酸酯基的低聚物的二氯甲烷溶液。往所得到的低聚物溶液中加入二氯甲烷,使全量为450ml。
接着,将4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:131质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:347质量ppm)24g溶解在8质量%浓度的氢氧化钠水溶液150ml中(联苯酚水溶液)。
在本实施例中使用的4,4′-二羟基联苯是通过用甲醇使原料苯酚再结晶进行精制,由其合成4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:276质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:370质量ppm),对其用甲醇进行再结晶而得到的。
往上述低聚物溶液中加入分子量调节剂对叔丁基苯酚3.0g之后,加入上述联苯酚水溶液,进行混合,一边激烈搅拌该混合液,一边作为催化剂加入7质量%浓度的三乙胺水溶液2ml,在保持28℃的状态下,边继续搅拌,边进行界面缩聚反应1.5小时。反应结束后,用二氯甲烷1升稀释反应生成物,接着用1.5升水2次、0.01规定盐酸1升1次、水1升2次的顺序进行清洗,得到聚合物溶液。
接着,另外准备安装有搅拌叶片的带挡板容器,往里投入甲醇2升。一面用搅拌叶片充分地搅拌容器中的甲醇,一面以形成粒子的速度慢慢地滴入上述的聚合物溶液的1升,通过再沉淀进行片化处理。滴入结束后,一面保持足够的搅拌速度,一面搅拌10分钟之后,再追加投入2升甲醇,再继续搅拌5分钟。对所得到的片进行过滤·干燥,作为评价用的共聚PC(PC-3-1)。
(共聚PC的评价)
对PC-3-1在这种状态(片状粉体)下,进行YI测定(依照JIS K 7105)。
接着,将PC-3-1溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。另外,利用1H-NMR对PC-3-1的化学结构进行分析后,确认是下述化学式(5)表示的共聚PC。
又,以THF为溶剂,对PC-3-1的片进行湿式浇铸成形,得到厚度0.1mm的膜。对该膜进行总透光率的测定(依照JIS K 7105)。总光线透过率中,89%以上为B(好),不到89%为C(不好)。这是由于不到89%的膜作为光学构件使用时透过光量下降成为一个问题。
(电子照相感光体的制造)
本实施例中的电子照相感光体的制造与上述第1实施方式的实施例1-1一样地进行。因此说明省略。
(电子照相感光体的评价)
本实施例中的电子照相感光体的评价与上述第1实施方式的实施例1-1一样地进行。因此说明省略。
[实施例3-2]
在实施例3-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,使用将原料苯酚用甲醇再结晶精制后合成得到的4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:276质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:370质量ppm)24g之外,其他与实施例3-1一样地制造共聚PC(PC-3-2)。将PC-3-2溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-2的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-3-1相同。
对于PC-3-2以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[实施例3-3]
在实施例3-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,使用将原料苯酚蒸馏精制后合成得到的4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:15质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:206质量ppm)再用甲醇再结晶得到的物质24g之外,其他与实施例3-1一样地制造共聚PC(PC-3-3)。将PC-3-3溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-3的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-3-1相同。
对于PC-3-3以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[实施例3-4]
在实施例3-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,使用将原料苯酚用蒸馏精制后合成得到的4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:10质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:266质量ppm)24g之外,其他与实施例3-1一样地制造共聚PC(PC-3-4)。将PC-3-4溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-4的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-3-1相同。
对于PC-3-4以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[实施例3-5]
在实施例3-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,使用将本州化学制造的4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:8质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:23质量ppm)用丙酮再结晶得到的物质24g之外,其他与实施例3-1一样地制造共聚PC(PC-3-5)。将PC-3-5溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-5的化学结构进行分析后,确认其构成与PC-3-1相同。
对于PC-3-5以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[实施例3-6]
在实施例3-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,与上述实施例3-2相同,使用4,4′-二羟基联苯,将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为1,1-双(4-羟基苯基)环己烷87g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例3-1一样地制造共聚PC(PC-3-6)。将PC-3-6溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-6的化学结构进行分析后,确认是下述(7)表示的共聚PC。对于PC-3-6以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[实施例3-7]
在实施例3-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,与上述实施例3-2相同使用4,4′-二羟基联苯,将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为1,1-双(4-羟基苯基)乙烷69g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例3-1一样地制造共聚PC(PC-3-7)。将PC-3-7溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-7的化学结构进行分析后,确认是下述(8)表示的共聚PC。对于PC-3-7以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[实施例3-8]
在实施例3-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,与上述实施例3-2相同使用4,4′-二羟基联苯,将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为2,2-双(4-羟基苯基)丁烷79g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例3-1一样地制造共聚PC(PC-3-8)。将PC-3-8溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-8的化学结构进行分析后,确认是下述(9)表示的共聚PC。对于PC-3-8以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[实施例3-9]
在实施例3-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,与上述实施例3-2相同使用4,4′-二羟基联苯,将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷83g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例3-1一样地制造共聚PC(PC-3-9)。将PC-3-9溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-9的化学结构进行分析后,确认是下述(10)表示的共聚PC。对于PC-3-9以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[比较例3-1]
除了作为共聚单体用的联苯化合物,使用本州化学制造的4,4’-二羟基联苯(三羟基联苯含量:321质量ppm,3-叔丁基-4,4’-二羟基联苯含量:49质量ppm)24g之外,其他与实施例3-1相同地制造共聚PC(PC-3-10)。将PC-3-10溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-3-10的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-3-1相同。
对于PC-3-10以及由该共聚PC与实施例3-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例3-1同样的评价。
[评价结果]
表5及表6表示实施例3-1~3-9以及比较例3-1的评价结果。
[表5]
[表6]
<第4实施方式的实施例>
接着,通过实施例及比较例对本发明的第4实施方式进行更详细的说明。
[实施例4-1]
(共聚PC的制造)
将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g溶解在6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml,将溶解所得到的溶液和二氯甲烷250ml混合,一边搅拌一边在冷却下往液中以950ml/分的比例吹入碳酰氯气体,吹15分钟。接着,静置分离该反应液,有机层的聚合度为2~4,得到分子末端具有氯甲酸酯基的低聚物的二氯甲烷溶液。所得到的低聚物溶液中加入二氯乙烷,总量为450ml。
接着,与下述溶液混合,该溶液为将4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:321质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基苯含量:49质量ppm)24g溶解在8质量%浓度的氢氧化钠水溶液150ml(作为抗氧化剂,添加100mg亚硫酸氢钠(0.57毫摩尔,相对于原料的联苯酚1摩尔为0.0044摩尔))的溶液,往里加入分子量调节剂对叔丁基苯酚0.3g(联苯酚水溶液)。
往上述低聚物溶液中加入联苯酚水溶液,进行混合,一边激烈搅拌该混合液,一边作为催化剂加入7质量%浓度的三乙胺水溶液2ml,在保持28℃的状态下,边继续搅拌,边进行界面缩聚反应1.5小时。反应结束后,用二氯甲烷1升稀释反应生成物,接着用1.5升水2次、0.01规定盐酸1升1次、水1升2次的顺序进行清洗,得到聚合物溶液。
接着,另外准备安装有搅拌叶片的带挡板容器,往里投入甲醇2升。一面用搅拌叶片充分地搅拌容器中的甲醇,一面以形成粒子的速度慢慢地滴入上述的聚合物溶液的1升,通过再沉淀进行片化处理。滴入结束后,一面保持足够的搅拌速度,一面搅拌10分钟之后,再追加投入2升甲醇,再继续搅拌5分钟。对所得到的片进行过滤·干燥,作为评价用的共聚PC(PC-4-1)。
(共聚PC的评价)
对PC-4-1在这种状态(粉体)下,进行YI测定(依照JIS K 7105)。
接着,将PC-4-1溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。另外,利用1H-NMR对PC-4-1的化学结构进行分析后,确认是下述化学式(5)表示的共聚PC。
又,利用的短轴挤出机,在圆筒温度280℃,螺旋转速100rpm下,对PC-4-1的片进行熔融挤出,进行颗粒化。在120℃下对该颗粒进行5小时的干燥处理后,使用20×50×3mm的金属模(S55C镜面#1000),进行注射模塑成形,制作物性测定用的试验片(20×50×3mm)。对该试验片(注射模塑成形品)进行YI(依照JIS K 7105)以及总光线透过率的测定(都依照JIS K 7105)。这些评价结果以以下的基准进行判断。
注射模塑成形品的YI:2以下为A(非常好),4以下为B(好),超过4为C(不好)。
总光线透过率中:89%以上为B(好),不到89%为C(不好)。
(电子照相感光体的制造)
本实施例中的电子照相感光体的制造与上述第1实施方式的实施例1-1一样地进行。因此说明省略。
(电子照相感光体的评价)
本实施例中的电子照相感光体的评价与上述第1实施方式的实施例1-1一样地进行。因此说明省略。
[实施例4-2]
在实施例4-1的共聚PC的制造中,除了使缩聚反应时的温度为15℃之外,其他与实施例4-1一样地制造共聚PC(PC-4-2)。将PC-4-2溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-4-2的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-4-1相同。
对于PC-4-2以及由该共聚PC与实施例4-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例4-1同样的评价。
[实施例4-3]
在实施例4-1的共聚PC的制造中,在进行缩聚反应之前,用氮气置换反应容器,使氧分压为5000Pa之后,进行缩聚反应,除此之外,其他与实施例4-1同样地制造共聚PC(PC-4-3)。
将PC-4-3溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-4-3的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-4-1相同。
对于PC-4-3以及由该共聚PC与实施例4-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例4-1同样的评价。
[实施例4-4]
在实施例4-1的共聚PC的制造中,除了作为共聚单体用的联苯化合物,使用4,4′-二羟基联苯(丙酮再结晶处理品,三羟基联苯含量:8质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:23质量ppm)24g,使缩聚反应时的温度为15℃之外,其他与实施例4-1一样地制造共聚PC(PC-4-4)。将PC-4-4溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-4-4的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-4-1相同。
对于PC-4-4以及由该共聚PC与实施例4-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例4-1同样的评价。
[实施例4-5]
在实施例4-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为1,1-双(4-羟基苯基)环己烷87g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例4-1一样地制造共聚PC(PC-4-5)。将PC-4-5溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-4-5的化学结构进行分析后,确认是下述(7)表示的共聚PC。对于PC-4-5以及由该共聚PC与实施例4-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例4-1同样的评价。
[实施例4-6]
在实施例4-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为1,1-双(4-羟基苯基)乙烷69g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例4-1一样地制造共聚PC(PC-4-6)。将PC-4-6溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.83dl/g。又,利用1H-NMR对PC-4-6的化学结构进行分析后,确认是下述(8)表示的共聚PC。对于PC-4-6以及由该共聚PC与实施例4-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例4-1同样的评价。
[实施例4-7]
在实施例4-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为2,2-双(4-羟基苯基)丁烷79g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例4-1一样地制造共聚PC(PC-4-7)。将PC-4-7溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-4-7的化学结构进行分析后,确认是下述(9)表示的共聚PC。对于PC-4-7以及由该共聚PC与实施例4-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例4-1同样的评价。
[实施例4-8]
在实施例4-1的共聚PC的制造中,除了将2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)74g变更为2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷83g,将6质量%浓度的氢氧化钠水溶液550ml变更为1.5规定的氢氧化钾水溶液550ml之外,其他与实施例4-1一样地制造共聚PC(PC-4-8)。将PC-4-8溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-4-8的化学结构进行分析后,确认是下述(10)表示的共聚PC。对于PC-4-8以及由该共聚PC与实施例4-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例4-1同样的评价。
[比较例4-1]
除了作为共聚单体用联苯化合物使用4,4′-二羟基联苯(三羟基联苯含量:321质量ppm,3-叔丁基-4,4′-二羟基联苯含量:49质量ppm)24g之外,与实施例4-1一样地制造共聚PC(PC-4-9)。将PC-4-9溶解在二氯甲烷中,制作浓度0.5g/dl的溶液,测定20℃下的还原粘度[ηsp/C],为0.82dl/g。又,利用1H-NMR对PC-4-9的化学结构进行分析后,确认其结构与PC-4-1相同。
对于PC-4-9以及由该共聚PC与实施例4-1一样地制造的电子照相感光体进行与实施例4-1同样的评价。
[评价结果]
表7及表8表示实施例4-1~4-8及比较例4-1的评价结果。
[表7]
[表8]
产业上的可利用性
本发明的聚碳酸酯共聚物可以适宜地用于光学材料用途或者电子照相感光体等电子材料领域。
Claims (7)
1.一种聚碳酸酯共聚物,含有下述式(1)表示的单体单元0.1~50摩尔%和下述式(2)表示的单体单元而构成,其特征在于,一分子中存在3个苯酚性羟基的联苯化合物的含量在200质量ppb以下,
式中,R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子,
式中,R3、R4分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6脂肪族烃基、碳原子数6~12的芳基或卤素原子,X表示-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CO-、9,9-亚芴基、下述式(2a)、(2b)、(2c)及(2d)表示的任一个键合基,
式中,R5、R6分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的脂肪族烃基或碳原子数6~12的芳基,又,R5、R6可以相互键合而构成碳原子数4~12的环亚烷基,
式中,R是氢原子或碳原子数1~3的烷基,又,R中至少有一个、理想的是有三个是碳原子数1~3的烷基,
式中,键合位置可以是邻、间、对的任意一种,
式中,R7~R12分别独立地表示氢、碳原子数1~4的烷基、或者由单键或者亚烷基构成的键合基,其中,R7~R12中的两个是键合基,剩余的是氢或碳原子数1~4的烷基。
2.一种成形体,其特征在于,由权利要求1所述的聚碳酸酯共聚物熔融成形而成。
3.一种成形体,其特征在于,由权利要求1所述的聚碳酸酯共聚物湿式成形而成。
4.一种光学材料,其特征在于,含有权利要求1所述的聚碳酸酯共聚物。
5.一种光学材料,其特征在于,含有权利要求2或权利要求3所述的成形体。
6.一种电子照相感光体,其特征在于,含有权利要求1所述的聚碳酸酯共聚物。
7.一种电子照相感光体,其特征在于,含有权利要求2或权利要求3所述的成形体。
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