CN109791381A - 电子照相感光体、以及含有其的电子照相处理盒及图像形成装置 - Google Patents

电子照相感光体、以及含有其的电子照相处理盒及图像形成装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于,通过含有耐磨耗性优异的聚酯树脂,提供对于实用上的负荷的耐磨耗性及初始电特性优异、优选进而层彼此间的粘接性也优异的电子照相感光体,本发明涉及的电子照相感光体含有感光层和导电性支撑体,所述感光层含有聚酯树脂,所述聚酯树脂包含数均分子量为15000以下的特定结构α,并且包含二元酚残基及二元羧酸残基。

Description

电子照相感光体、以及含有其的电子照相处理盒及图像形成 装置
技术领域
本发明涉及包含聚酯树脂的电子照相感光体、以及含有该电子照相感光体的电子照相处理盒及图像形成装置。
背景技术
从即时性、获得高品质的图像方面出发,近年来,电子照相技术不仅应用于复印机领域,在各种打印机领域也被广泛使用。作为电子照相技术的核心的电子照相感光体,由于具有无公害且容易制造等优点,大多利用使用了有机类光导电材料的感光体。
电子照相感光体(以下,有时简称为“感光体”)在电子照相工艺中反复使用带电、曝光、显影、转印、清洁、除电等的循环,期间会受到各种应力而劣化。感光体的劣化成为了限制感光体寿命的主要原因,因此,如何抑制其劣化是重要的。另外,近年来,正在开发印刷100,000张以上的高速机种,要求在大量印刷时也能够实用的长寿命感光体。
作为感光体的劣化,例如包括:由通常作为带电器使用的电晕带电器产生的强氧化性的臭氧、NOx带来的损伤、由除电光及来自外部的光引起的感光层组合物的化学劣化、以及在图像曝光中生成的载流子(电流)在感光层内流动、带电、转印时施加高电压等而导致的感光体中所使用的化合物的电劣化。此外,还包括清洁板、磁刷等的摩擦、与显影剂、纸的接触等导致的感光层表面的磨耗、损伤的产生、膜的剥离等机械劣化。另外,由于有可能因持续受到这样的机械应力而导致感光层从支撑体上剥离,因此,对于长寿命感光体而言,还要求感光层的粘接性。
作为感光体的表面层的感光层容易受到上述这样的负荷。感光层通常由粘合剂树脂和光导电性物质形成,实质上,决定机械强度及与支撑体的粘接性的是粘合剂树脂,但由于光导电性物质的掺杂量相当多,未达到具有足够的机械强度。近年来,作为感光层的粘合剂树脂,使用了灵敏度、涂布液溶解性、耐磨耗性优异的聚酯树脂(专利文献1~3)。
虽然已知有各种聚酯树脂的制造方法,但广泛被使用的是可得到分子量高、且着色少、纯度高的聚酯树脂的界面聚合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-22126号公报
专利文献2:日本特开2008-293006号公报
专利文献3:日本特开2009-271152号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,例如在想要通过界面聚合法来共聚脂肪族二元醇的情况下,脂肪族醇羟基的酸离解常数与水为同等水平,因此在水中难以形成烷氧化物,反应性差。因此,无法在聚酯树脂中导入脂肪族二元醇,共聚有二元醇残基的聚酯树脂的特性不明确。
根据本发明人的研究,对于使用了上述专利文献1~3所记载的聚酯树脂的感光体而言,在印刷100,000张以上这样的高寿命、高速机种中,机械强度不充分。另外,与支撑体、底衬层的粘接性(层彼此间的粘接性)也不充分。
此外,通过上述专利文献3所记载的技术,虽然能够通过导入脂肪族二元羧酸残基而使耐裂纹性提高,但未得到足够的耐磨耗性。
本发明是鉴于上述课题而进行的。即,本发明的目的在于,通过含有耐磨耗性特别优异的聚酯树脂,提供对于实用上的负荷的耐磨耗性及初始的电特性优异、优选进而层彼此间的粘接性也优异的电子照相感光体。
解决问题的方法
本发明人对于能够解决上述课题的电子照相感光体进行了深入研究,结果发现,通过在感光层中使用包含特定的部分结构、并且包含二元酚残基及二元羧酸残基的聚酯树脂,可以得到耐磨耗性及初始的电特性优异、优选进而层彼此间的粘接性也优异的电子照相感光体,基于该见解而完成了本发明。即,发明的主旨在于以下的[1]~[8]。
[1]一种电子照相感光体,其具有导电性支撑体,并且在所述导电性支撑体上至少具有感光层,
所述感光层含有聚酯树脂,
所述聚酯树脂含有选自下述式(1)所示的结构、下述式(2)所示的结构及下述式(3)所示的结构中的至少一种结构α,所述结构α的数均分子量为15000以下,并且,
所述聚酯树脂含有二元酚残基及二元羧酸残基,
[化学式1]
(式(1)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,n1为1以上且100以下的整数,
式(2)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,R3表示二价基团,n3为1以上且100以下的整数,
式(3)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,R3表示二价基团,n4及n5各自独立地为1以上且100以下的整数),
[化学式2]
(式(5)中,R2表示任选具有取代基的亚烷基,n2为1以上且10以下的整数。)
[2]上述[1]所述的电子照相感光体,其中,在所述聚酯树脂中以0.01质量%以上且50质量%以下的比例包含所述结构α。
[3]上述[1]或[2]所述的电子照相感光体,其中,所述二元酚残基包含下述式(6)所示的结构,
[化学式3]
(式(6)中,R4及R5各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,X1表示单键、-CR6R7-、-O-、-CO-或-S-,并且,R6及R7各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,所述R6和R7任选相互键合而形成环,m1及m2各自独立地表示0以上且4以下的整数。)
[4]上述[1]~[3]中任一项所述的电子照相感光体,其中,所述二元羧酸残基包含下述式(7)所示的结构,
[化学式4]
(式(7)中,Ar1及Ar2各自独立地表示任选具有取代基的亚芳基,X2表示单键、-O-、-S-、具有下述式(8)所示结构的二价基团或具有下述式(9)所示结构的二价基团,k表示0以上且5以下的整数。)
[化学式5]
(式(8)中,R8及R9各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,所述R8和R9任选相互键合而形成环,
式(9)中,R10表示亚烷基、亚芳基或所述式(10)所示的基团,
式(10)中,R11及R12各自独立地表示亚烷基,Ar3表示亚芳基。)
[5]一种电子照相感光体,其具有导电性支撑体,并且在所述导电性支撑体上至少具有感光层,
所述感光层含有聚酯树脂,
所述聚酯树脂含有下述式(4)所示的结构、以及二元酚残基及二元羧酸残基,
所述二元酚残基含有下述式(6)所示的结构,
所述二元羧酸残基含有下述式(7)所示的结构,并且,
至少部分所述式(6)所示的结构和至少部分所述式(7)所示的结构直接键合在一起,
[化学式6]
(式(4)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或所述式(5)所示的二价基团,n6为2以上且100以下的整数,
式(5)中,R2表示任选具有取代基的亚烷基,n2为1以上且10以下的整数,
式(6)中,R4及R5各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,X1表示单键、-CR6R7-、-O-、-CO-或-S-,并且,R6及R7各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,所述R6和R7任选相互键合而形成环,m1及m2各自独立地表示0以上且4以下的整数,
式(7)中,Ar1及Ar2各自独立地表示任选具有取代基的亚芳基,X2表示单键、-O-、-S-、具有下述式(8)所示结构的二价基团或具有下述式(9)所示结构的二价基团,k表示0以上且5以下的整数),
[化学式7]
(式(8)中,R8及R9各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,所述R8和R9任选相互键合而形成环,
式(9)中,R10表示亚烷基、亚芳基或所述式(10)所示的基团,
式(10)中,R11及R12各自独立地表示亚烷基,Ar3表示亚芳基。)
[6]上述[5]所述的电子照相感光体,其中,在所述聚酯树脂中以0.01质量%以上且50质量%以下的比例包含所述式(4)所示的结构。
[7]一种电子照相处理盒,其包含上述[1]~[6]中任一项所述的电子照相感光体。
[8]一种图像形成装置,其包含上述[1]~[6]中任一项所述的电子照相感光体。
本发明中使用的聚酯树脂对于感光层形成用涂布液中使用的溶剂具有高溶解性,并且具有优异的涂布液稳定性,使用该聚酯树脂的感光体的耐磨耗性、电特性优异,优选进而层彼此间的粘接性等诸特性也优异。
该耐磨耗性提高的理由尚不明确,但认为由于式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构在上述聚酯树脂中均为比较柔软的部位,因此聚酯树脂在受到机械应力时可以缓和应力能,结果可以提高感光体的耐磨耗性。
另外,认为式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构在上述聚酯树脂中的运动性均较高,通过采用更优选的方式,包含上述聚酯树脂的感光层容易与导电性支撑体(以下,有时简称为“支撑体”)、底衬层络合,层彼此间的粘接性也提高。
另外,如后文所叙述那样,在制造上述聚酯树脂时,通过依次进行预先使原料化合物中反应性较低的具有式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构和/或式(4)所示的结构的二元醇与二元羧酸酰氯反应的第1工序、以及使该第1工序的反应产物与二元酚反应的第2工序,可以有效地获得上述聚酯树脂。
发明的效果
根据本发明,可得到耐磨耗性特别优异、初始的电特性也优异的电子照相感光体。另外,通过采用更优选的方式,可得到进而层彼此间的粘接性也优异的电子照相感光体。
附图说明
图1是示出包含本发明的电子照相感光体的图像形成装置的一个实施例的示意图。
图2是实施例中使用的电荷产生层形成用涂布液A的制备时使用的氧钛酞菁的基于CuKα特性X射线的X射线衍射谱。
图3是实施例中使用的电荷产生层形成用涂布液B的制备时使用的氧钛酞菁的基于CuKα特性X射线的X射线衍射谱。
符号说明
1 感光体
2 带电装置(带电辊)
3 曝光装置
4 显影装置
5 转印装置
6 清洁装置
7 定影装置
41 显影槽
42 搅拌器
43 供给辊
44 显影辊
45 控制构件
71 上部定影构件(加压辊)
72 下部定影构件(定影辊)
73 加热装置
T 调色剂
P 记录纸
具体实施方式
以下,针对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是,本发明并不限定于以下的实施方式,可以在其主旨范围内进行各种变形而实施。需要说明的是,在本说明书中,“质量%”与“重量%”含义相同,“质量份”、“重量份”及仅记载为‘份’的情况均为同样的意思。另外,“ppm”表示质量百万分率,与“重量ppm”含义相同。
《聚酯树脂》
本发明的电子照相感光体具有导电性支撑体,并且在上述导电性支撑体上至少具有感光层,上述感光层含有特定的聚酯树脂。
本发明中的聚酯树脂包含选自下述式(1)所示的结构、下述式(2)所示的结构、下述式(3)所示的结构及下述式(4)所示的结构中的至少一种结构。
对于聚酯树脂的第1方式而言,含有选自下述式(1)所示的结构、下述式(2)所示的结构及下述式(3)所示的结构中的至少一种结构α,上述结构α的数均分子量为15000以下,而且包含二元酚残基及二元羧酸残基。
对于聚酯树脂的第2方式而言,含有下述式(4)所示的结构,并且含有二元酚残基及二元羧酸残基,上述二元酚残基包含下述式(6),上述二元羧酸残基包含下述式(7),且至少一部分上述式(6)所示的结构与至少一部分式(7)所示的结构直接键合在一起。
[化学式8]
(式(1)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,n1为1以上且100以下的整数。
式(2)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,R3表示二价基团,n3为1以上且100以下的整数。
式(3)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,R3表示二价基团,n4及n5各自独立地为1以上且100以下的整数。
式(4)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,n6为2以上且100以下的整数。)
[化学式9]
(式(5)中,R2表示任选具有取代基的亚烷基,n2为1以上且10以下的整数。)
作为R1的任选具有取代基的亚烷基,可以举出直链状、支链状、环状的亚烷基,优选直链状、支链状的亚烷基,更优选直链状的亚烷基。直链状的亚烷基容易形成柔软性结构,耐磨耗性变得良好。
亚烷基的碳原子数没有特别限制,通常为1以上、优选为2以上,另一方面,通常为8以下、优选为6以下、更优选为5以下。
直链状的情况下,碳原子数通常为2以上,另一方面,通常为8以下,从溶解性的观点出发,优选为6以下,从耐磨耗性的观点出发,优选为4以下。
支链状的情况下,从电特性的观点出发,碳原子数通常为2以上、优选为3以上、更优选为4以上,另一方面,通常为8以下、优选为6以下。
环状的情况下,碳原子数通常为5以上,另一方面,通常为8以下、优选为7以下。
通过分别设定为上述范围内的碳原子数,选自上述式(1)所示的结构、上述式(2)所示的结构、上述式(3)所示的结构及上述式(4)所示的结构中的至少一种结构部分与二元酚残基、二元羧酸残基的相容性良好,电荷传输层的透明性优异,或者得到良好的电特性。
作为亚烷基的取代基,可以举出卤原子、烷氧基、羟基、芳香族基团等。对于取代基的具体例而言,作为卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子等;作为烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、环己基等;作为芳香族基团,可以举出苯基、甲基苯基、二甲基苯基、卤代苯基、萘基、甲基萘基、卤代萘基、蒽基等。从耐磨耗性的观点出发,取代基优选未取代。
对于亚烷基的具体例而言,作为直链状亚烷基,可以举出亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基等;作为支链状亚烷基,可以举出甲基亚乙基、1-甲基-1,3-亚丙基、2-甲基-1,3-亚丙基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、2-甲基-2-乙基-1,3-亚丙基、2-丁基-2-乙基-1,3-亚丙基、2-甲基-1,4-亚丁基、1-甲基-1,5-亚戊基、1,2-二甲基-1,5-亚戊基、1,3-二甲基-1,5-亚戊基、1-甲基-1,6-亚己基、2-甲基-1,6-亚己基、3-甲基-1,6-亚己基等;作为环状亚烷基,可以举出1,2-环亚戊基、1,3-环亚戊基、1,4-环亚己基、1,4-环己烷二亚甲基等。
R2为任选具有取代基的亚烷基,优选与上述R1为任选具有取代基的亚烷基的情况相同的那些。
R3只要为二价基团就没有特别限制,从电特性的观点出发,优选与上述R1同样的基团或任选具有取代基的亚芳基。
作为任选具有取代基的亚芳基的具体例,可以举出亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、芘基、亚联苯基等。从电特性的观点出发,优选亚苯基、亚萘基、亚联苯基,从溶解性的观点出发,优选亚苯基。
作为取代基,可以举出烷基、烷氧基、卤代烷基、卤原子、苄基等。这些取代基中,烷基、烷氧基、卤代烷基的碳原子数通常为1以上,另一方面,通常为10以下、优选为8以下、更优选为6以下、进一步优选为4以下。
作为烷基的具体例,可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、异丁基、环己基等。作为烷氧基的具体例,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、环己氧基等。作为卤代烷基,可以举出氯烷基、氟烷基等。作为卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子等。更优选为甲基、乙基。
从耐磨耗性的观点出发,R3更优选不具有取代基的亚芳基。
n1表示重复单元的重复单元数,为1以上且100以下的整数,优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为5以上,另一方面,优选为50以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下。通过设为上述的范围,可以对聚酯树脂赋予适度的柔软性,聚酯树脂的耐磨耗性变得良好。
n2表示重复单元的重复单元数,为1以上且10以下的整数。从耐磨耗性及电特性的观点出发,优选为5以下、更优选为4以下、进一步优选为3以下、更进一步优选为2以下、特别优选为1。
n3表示重复单元的重复单元数,其为1以上且100以下的整数,优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为5以上,另一方面,优选为50以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下。通过设为上述的范围,可以对聚酯树脂赋予适度的柔软性,聚酯树脂的耐磨耗性变得良好。
n4、n5分别表示重复单元的重复单元数,它们各自独立地为1以上且100以下的整数,优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为5以上,另一方面,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为15以下。通过设为上述的范围,可以对聚酯树脂赋予适度的柔软性,聚酯树脂的耐磨耗性变得良好。
n6表示重复单元的重复单元数,为2以上且100以下的整数,优选为3以上、更优选为5以上,另一方面,优选为80以下、更优选为50以下、进一步优选为30以下。通过设为上述的范围,可以对聚酯树脂赋予适度的柔软性,聚酯树脂的耐磨耗性变得良好。
作为衍生出式(1)所示结构的2价聚碳酸酯二元醇的具体例,可以举出例如:聚(1,2-乙二醇碳酸酯)、聚(1,3-丙二醇碳酸酯)、聚(1,4-丁二醇碳酸酯)、聚(1,5-戊二醇碳酸酯)、聚(1,6-己二醇碳酸酯)、聚(1,8-辛二醇碳酸酯)、聚(1,10-癸二醇碳酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇碳酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇碳酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇碳酸酯)、聚(1,4-环己二醇碳酸酯)、聚[二(乙二醇)碳酸酯]等。
上述当中,从粘接性的观点出发,优选聚(1,2-乙二醇碳酸酯)、聚(1,3-丙二醇碳酸酯)、聚(1,4-丁二醇碳酸酯)、聚(1,5-戊二醇碳酸酯)、聚(1,6-己二醇碳酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇碳酸酯)。
从耐磨耗性的观点出发,特别优选聚(1,2-乙二醇碳酸酯)、聚(1,3-丙二醇碳酸酯)、聚(1,4-丁二醇碳酸酯)。
上述聚碳酸酯二元醇可以单独使用一种,也可以组合使用多种,另外,还可以使用将多种聚合而成的共聚物。
作为衍生出式(2)所示结构的2价聚酯二元醇的具体例,可以举出例如:聚(1,2-乙二醇丙二酸酯)、聚(1,3-丙二醇丙二酸酯)、聚(1,4-丁二醇丙二酸酯)、聚(1,5-戊二醇丙二酸酯)、聚(1,6-己二醇丙二酸酯)、聚(1,8-辛二醇丙二酸酯)、聚(1,10-辛二醇丙二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇丙二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇丙二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇丙二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇丙二酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇丙二酸酯)、聚(1,4-环己二醇丙二酸酯)、聚[二(乙二醇)丙二酸酯]、聚(1,2-乙二醇丁二酸酯)、聚(1,3-丙二醇丁二酸酯)、聚(1,4-丁二醇丁二酸酯)、聚(1,5-戊二醇丁二酸酯)、聚(1,6-己二醇丁二酸酯)、聚(1,8-辛二醇丁二酸酯)、聚(1,10-辛二醇丁二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇丁二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇丁二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇丁二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇丁二酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇丁二酸酯)、聚(1,4-环己二醇丁二酸酯)、聚[二(乙二醇)丁二酸酯]、聚(1,2-乙二醇戊二酸酯)、聚(1,3-丙二醇戊二酸酯)、聚(1,4-丁二醇戊二酸酯)、聚(1,5-戊二醇戊二酸酯)、聚(1,6-己二醇戊二酸酯)、聚(1,8-辛二醇戊二酸酯)、聚(1,10-辛二醇戊二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇戊二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇戊二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇戊二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇戊二酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇戊二酸酯)、聚(1,4-环己二醇戊二酸酯)、聚[二(乙二醇)戊二酸酯]、聚(1,2-乙二醇己二酸酯)、聚(1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(1,4-丁二醇己二酸酯)、聚(1,5-戊二醇己二酸酯)、聚(1,6-己二醇己二酸酯)、聚(1,8-辛二醇己二酸酯)、聚(1,10-辛二醇己二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇己二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇己二酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇己二酸酯)、聚(1,4-环己二醇己二酸酯)、聚[二(乙二醇)己二酸酯]、聚(1,2-乙二醇庚二酸酯)、聚(1,3-丙二醇庚二酸酯)、聚(1,4-丁二醇庚二酸酯)、聚(1,5-戊二醇庚二酸酯)、聚(1,6-己二醇庚二酸酯)、聚(1,8-辛二醇庚二酸酯)、聚(1,10-辛二醇庚二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇庚二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇庚二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇庚二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇庚二酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇庚二酸酯)、聚(1,4-环己二醇庚二酸酯)、聚[二(乙二醇)庚二酸酯]、聚(1,2-乙二醇辛二酸酯)、聚(1,3-丙二醇辛二酸酯)、聚(1,4-丁二醇辛二酸酯)、聚(1,5-戊二醇辛二酸酯)、聚(1,6-己二醇辛二酸酯)、聚(1,8-辛二醇辛二酸酯)、聚(1,10-辛二醇辛二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇辛二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇辛二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇辛二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇辛二酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇辛二酸酯)、聚(1,4-环己二醇辛二酸酯)、聚[二(乙二醇)辛二酸酯]、聚(1,2-乙二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,8-辛二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,10-辛二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇对苯二甲酸酯)、聚(1,4-环己二醇对苯二甲酸酯)、聚[二(乙二醇)对苯二甲酸酯]、聚(1,2-乙二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,3-丙二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,8-辛二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,10-辛二醇间苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇间苯二甲酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇间苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇间苯二甲酸酯)、聚(1,4-环己二醇间苯二甲酸酯)、聚[二(乙二醇)间苯二甲酸酯]、聚(1,2-乙二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,3-丙二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,8-辛二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,10-辛二醇邻苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇邻苯二甲酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇邻苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,4-环己烷二甲醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,4-环己二醇邻苯二甲酸酯)、聚[二(乙二醇)邻苯二甲酸酯]等。
这些当中,从溶解性的观点出发,优选聚(1,2-乙二醇丙二酸酯)、聚(1,3-丙二醇丙二酸酯)、聚(1,4-丁二醇丙二酸酯)、聚(1,5-戊二醇丙二酸酯)、聚(1,6-己二醇丙二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇丙二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇丙二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇丙二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇丙二酸酯)、聚[二(乙二醇)丙二酸酯]、聚(1,2-乙二醇丁二酸酯)、聚(1,3-丙二醇丁二酸酯)、聚(1,4-丁二醇丁二酸酯)、聚(1,5-戊二醇丁二酸酯)、聚(1,6-己二醇丁二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇丁二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇丁二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇丁二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇丁二酸酯)、聚[二(乙二醇)丁二酸酯]、聚(1,2-乙二醇戊二酸酯)、聚(1,3-丙二醇戊二酸酯)、聚(1,4-丁二醇戊二酸酯)、聚(1,5-戊二醇戊二酸酯)、聚(1,6-己二醇戊二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇戊二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇戊二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇戊二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇戊二酸酯)、聚[二(乙二醇)戊二酸酯]、聚(1,2-乙二醇己二酸酯)、聚(1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(1,4-丁二醇己二酸酯)、聚(1,5-戊二醇己二酸酯)、聚(1,6-己二醇己二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇己二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇己二酸酯)、聚[二(乙二醇)己二酸酯]、聚(1,2-乙二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚[二(乙二醇)对苯二甲酸酯]、聚(1,3-丙二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇间苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇间苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,2-乙二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,3-丙二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)。
从粘接性的观点出发,更优选聚(1,2-乙二醇己二酸酯)、聚(1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(1,4-丁二醇己二酸酯)、聚(1,5-戊二醇己二酸酯)、聚(1,6-己二醇己二酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇己二酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇己二酸酯)、聚[二(乙二醇)己二酸酯]、聚(1,4-丁二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇间苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇间苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)。
从耐磨耗性的观点出发,特别优选聚(1,2-乙二醇己二酸酯)、聚(1,3-丙二醇己二酸酯)、聚(1,4-丁二醇己二酸酯)、聚(1,4-丁二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇间苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)。
从电特性的观点出发,进一步优选聚(1,4-丁二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,3-丙二醇对苯二甲酸酯)、聚(2-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇间苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇间苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)、聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)、聚(3-甲基-1,5-戊二醇邻苯二甲酸酯)。
上述聚酯二元醇可以单独使用一种,也可以组合使用多种,另外,还可以使用将多种聚合而成的共聚物。
以下示出式(3)所示结构的具体例。
[化学式10]
从电特性及耐磨耗性的观点出发,特别优选以下的具体例所示那样的聚己内酯二醇残基。
[化学式11]
作为衍生出式(4)所示结构的2价聚亚烷基二醇的具体例,可以举出例如:聚乙二醇、聚(1,2-丙二醇)、聚(1,3-丙二醇)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)、聚(1,5-戊二醇)等。从电特性及耐磨耗性的观点出发,特别优选聚四亚甲基醚二醇。
这些聚亚烷基二醇可以单独使用一种,也可以组合使用多种,另外,还可以使用将多种聚合而成的共聚物。
下述示例出选自上述式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构与二元羧酸残基连结的基团,但并不限定于这些基团,只要不明显损害本发明的效果就可以使用任意的基团。其中,考虑原料的制造简便性时,优选具有选自下述式(1-1)、式(2-1)、式(3-1)、及式(4-1)中的至少一个式子所表示的基团。
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
本发明中的聚酯树脂只要具有选自式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构即可,优选具有选自式(1)所示的结构、式(2)所示的结构及式(3)所示的结构中的至少一种结构α。也可以根据需要将上述中的多种结构组合使用。需要说明的是,将多种结构组合使用的情况下,不同结构中的R1、R2分别可以相同也可以不同。
另外,本发明中的聚酯树脂优选包含式(4)所示的结构,该情况下,优选二元酚残基含有式(6)所示的结构、二元羧酸残基具有式(7)所示的结构,且至少部分式(6)所示的结构与至少部分式(7)所示的结构直接键合在一起。
选自上述式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构、上述结构α的含量没有特别限制,优选在聚酯树脂中为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上、进一步优选为0.5质量%以上、更进一步优选为1质量%以上,另一方面,优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为35质量%以下、更进一步优选为20质量%以下。通过设为上述的范围,可以对聚酯树脂赋予适度的柔软性,使聚酯树脂的耐磨耗性提高,并且与电荷传输物质的相容性优异,因此可以得到良好的电特性。
本发明中的聚酯树脂除了式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构以外,还可以含有任意的非芳香族的二元醇残基。作为该非芳香族二元醇残基的基础的二元醇,具体可以举出:乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇等直链亚烷基二醇,1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基1,3-丙二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇等分支亚烷基二醇,1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇等环状亚烷基二醇,1,4-二羟基-2-丁烯、含有全氟烷基的二元醇、含有聚硅氧烷的二元醇等。
选自式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构的数均分子量通常为16000以下、优选为15000以下、更优选为14000以下、进一步优选为12000以下、更进一步优选为10000以下、在进一步优选为8000以下、特别优选为6000以下、最优选为4000以下。如果为上述范围内,则形成涂膜时可抑制相分离的产生,不易产生妨碍电荷传输的局部结构,容易得到良好的电特性。
另一方面,数均分子量的下限没有特别限制,通常为300以上、优选为500以上、更优选为800以上、进一步优选为1000以上。通过为上述范围,可以提高聚酯树脂的应力松弛能力,容易得到良好的耐磨耗性。
在本发明,虽然无法直接测定式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构和/或式(4)所示的结构的数均分子量,但可以基于按照JIS K1557-1:2007年标准测得的羟值计算出衍生出该部分结构的原料(预聚物)的数均分子量。
具体地,测定羟值,根据末端基团定量法按照{(56.1×1000×价数)/羟值}[mgKOH/g]进行计算。在上述式中,价数是1分子中的羟基数量。
本说明书中的数均分子量与羟基换算分子量(OH基换算分子量)含义相同。需要说明的是,式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构和/或式(4)所示的结构自身的数均分子量通常是由这些预聚物的数均分子量除以2(两末端的氢原子的原子量)而得到的值。
本发明中的聚酯树脂含有二元酚残基。作为二元酚残基,其结构没有特别限制,例如可以举出下述式(6)所示的结构。另外,作为式(6)所示的结构以外的二元酚残基,若示例出作为二元酚残基的基础的二元酚,则可以举出:对苯二酚、甲基对苯二酚、间苯二酚、儿茶酚、1,6-二羟基萘、1,7-二羟基萘、1,4-二羟基萘、2,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘、4-羟基苯甲酸4-羟基苯酯、1,4-双(4-羟基苯甲酸)苯酯、4,4’-双(4-羟基苯甲酸)联苯酯、4,4’-双(4-羟基苯甲酸)-3,3’,5,5’-四甲基联苯酯等。
这些当中,从电特性、耐磨耗性及溶解性的观点出发,作为二元酚残基,优选包含下述式(6)所示的结构。
[化学式16]
式(6)中,R4及R5各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,X1表示单键、-CR6R7-、-O-、-CO-或-S-。另外,R6及R7各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代。另外,上述R6和R7任选相互键合而形成环。m1及m2各自独立地表示0以上且4以下的整数。
作为R4、R5的卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子,从制造上的简便性、耐磨耗性的观点出发,优选为氟原子。
R4、R5的烃基没有特别限制,作为其具体例,可以举出烷基、烯基、炔基、芳基等,优选为烷基、芳基。
烃基的碳原子数没有特别限制,通常为1以上,另一方面,通常为20以下、优选为16以下、更优选为12以下、进一步优选为10以下、更进一步优选为8以下、特别优选为6以下。
烷基的情况下,其碳原子数没有特别限制,通常为1以上,另一方面,通常为20以下、优选为16以下、更优选为12以下、进一步优选为10以下、更进一步优选为8以下、再进一步优选为6以下、特别优选为4以下、最优选为1。烯基的情况下,其碳原子数没有特别限制,通常为1以上,另一方面,通常为20以下、优选为16以下、更优选为12以下、进一步优选为10以下、更进一步优选为8以下、在进一步优选为6以下、特别优选为4以下、最优选为2。炔基的情况下,其碳原子数没有特别限制,通常为1以上,另一方面,通常为20以下、优选为16以下、更优选为12以下、进一步优选为10以下、更进一步优选为8以下、在进一步优选为6以下、特别优选为4以下、最优选为2。芳基的情况下,其碳原子数没有特别限制,通常为6以上,另一方面,通常为20以下、优选为16以下、更优选为14以下、进一步优选为12以下、更进一步优选为10以下、特别优选为8以下、最优选为6。
从制造上的简便性、耐磨耗性的观点出发,优选为上述的范围。
作为R4、R5的烷基的具体例,可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、环己基等,优选为甲基、乙基,更优选为甲基。
作为部分或全部氢原子被卤原子取代了的烷基,可以举出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、二氟乙基、三氟乙基、四氟乙基、五氟乙基等,优选为氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基,更优选为三氟甲基。
作为芳基,可以举出苯基、甲基苯基、二甲基苯基、萘基等。作为部分或全部氢原子被卤原子取代了的芳基,可以举出卤代苯基等,优选为氟苯基。
作为烷氧基的具体例,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、环己氧基等。
从制造上的简便性、耐磨耗性的观点出发,优选为上述的取代基。
R6及R7各自独立地为氢原子、卤原子、烃基或烷氧基的情况下,R6及R7与R4或R5含义相同。
R6和R7相互键合而形成了环的情况下,其碳原子数没有特别限制,通常为5以上、优选为6以上,另一方面,通常为20以下、优选为16以下、更优选为12以下、进一步优选为10以下、更进一步优选为8以下。作为R6和R7相互键合而形成了环的情况的具体例,可以举出环烷叉基等,优选环戊叉基、环己叉基、环庚叉基。还优选在这些取代基上进一步取代有上述烃基的情况,作为其具体例,优选2,2,4-三甲基戊叉基。
从耐磨耗性的观点出发,m1、m2优选为0以上且2以下,更优选为0或1。
需要说明的是,m1、m2为0~3的整数的情况下,未取代部位表示氢原子。例如,m1=4且R4均为氢原子的情况与m1=0的情况含义相同。同样地,m2=4且R5均为氢原子的情况与m2=0的情况含义相同。
从耐磨耗性的观点出发,上述式(6)所示的结构优选为下述式(6-1)所示的结构。
[化学式17]
作为式(6)所示的二元酚残基的基础的二元酚,若具体示例的话,则可以举出:双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、4,4’-联苯酚、3,3’-二甲基-4,4’-联苯酚、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联苯酚、4,4’-二羟基二苯基醚、3,3’-二甲基-4,4’-二羟基二苯基醚、双(4-羟基苯基)硫醚、4,4’-二羟基二苯甲酮、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷等。
其中,如果考虑二元酚成分的制造简便性及溶解性、电特性,则优选双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、4,4’-联苯酚、3,3’-二甲基-4,4’-联苯酚、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联苯酚、4,4’-二羟基二苯基醚。
此外,若考虑机械物性,则优选双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、4,4’-联苯酚、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷。
式(6)所示的二元酚残基的含量相对于全部二元酚残基的总量优选为50摩尔%以上,从溶解性的观点出发,更优选70摩尔%以上。
本发明中的聚酯树脂含有二元羧酸残基。作为二元羧酸残基,其结构没有特别限制,例如可以举出具有下述式(7)所示的结构的芳香族二元羧酸残基。另外,作为式(7)所示的结构以外的二元羧酸残基,若示例出作为二元羧酸残基的基础的二元羧酸,则可以举出己二酸、辛二酸、癸二酸等脂肪族二元羧酸、吡啶-2,3-二羧酸、吡啶-2,4-二羧酸、吡啶-2,5-二羧酸、吡啶-2,6-二羧酸、吡啶-3,4-二羧酸、吡啶-3,5-二羧酸等。
从电特性及耐磨耗性的观点出发,二元羧酸残基优选包含下述式(7)所示的结构。
[化学式18]
式(7)中,Ar1及Ar2各自独立地表示任选具有取代基的亚芳基,X2表示单键、氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、具有下述式(8)所示的结构的二价基团或具有下述式(9)所示的结构的二价基团,k表示0以上且5以下的整数。
[化学式19]
式(8)中的R8及R9分别独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子可以被卤原子取代,另外,R8和R9任选相互键合而形成环。
式(9)中,R10表示亚烷基、亚芳基或上述式(10)所示的基团。
式(10)中,R11及R12各自独立地表示亚烷基,Ar3表示亚芳基。
式(7)中,Ar1及Ar2优选为碳原子数6~20的亚芳基,例如可以举出亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、芘基等。其中,从兼备溶解性和机械物性的观点出发,更优选亚苯基、亚萘基或亚联苯基。
作为上述亚芳基所任选具有的取代基,可以举出例如氢原子、烷基、烷氧基、芳基、稠合多环基、卤原子。
如果考虑作为感光层用粘合剂树脂的机械的特性和相对于感光层形成用涂布液的溶解性,则烷基的碳原子数通常为1以上,另一方面,通常为10以下、优选为8以下、更优选为6以下、进一步优选为4以下、更进一步优选为2以下,特别优选为甲基。作为烷氧基,优选甲氧基、乙氧基、丁氧基。作为芳基的具体例,可以举出苯基、甲基苯基、二甲基苯基、萘基等,优选苯基、萘基。作为卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子等,从制造上的简便性、耐磨耗性的观点出发,优选为氟原子。
Ar1、Ar2各自的取代基的数量没有特别限制,优选为3个以下、更优选为2个以下、特别优选为1个以下。
从电特性、溶解性的观点出发,Ar1和Ar2优选为具有相同取代基德相同的亚芳基,从耐磨耗性的观点出发,更优选为未取代的亚苯基。
式(7)中,X2表示单键、氧原子、硫原子、具有式(8)所示的结构的二价基团或具有式(9)所示的结构的二价基团。从耐磨耗性的观点出发,X2优选为氧原子。
式(8)中,R8及R9分别独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子可以被卤原子取代。上述R8和R9任选相互键合而形成环。R8及R9与式(6)的X1中的R6及R7含义相同,优选的方式也相同。
式(9)中,R10为亚烷基、亚芳基或式(10)所示的基团,式(10)中,R11及R12各自独立地表示亚烷基,Ar3表示亚芳基。作为R10的亚烷基,可以举出亚甲基、亚乙基、三亚甲基等,作为R10的亚芳基,可以举出亚苯基、亚三联苯基等。作为式(10)所示的基团,具体可以举出下述式(11)所示的基团等。
[化学式20]
式(7)中,k为0以上且5以下的整数,优选为3以下、更优选为2以下、进一步优选为1以下、特别优选为1。从耐磨耗性的观点出发,优选上述的范围。
k为0的情况下,作为衍生出二元羧酸残基的二元羧酸化合物的具体例,可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二羧酸、2,5-二甲基对苯二甲酸、溴代对苯二甲酸、四氟对苯二甲酸、5-甲基间苯二甲酸、5-叔丁基间苯二甲酸等。从溶解性、耐磨耗性的观点出发,优选对苯二甲酸、间苯二甲酸。k为1的情况下,式(7)所示的结构特别优选为下述一般式(12)所示的结构。
[化学式21]
式(12)中,R13及R14分别独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子可以被卤原子取代。m3及m4分别独立地为0以上且4以下的整数。
式(12)中,R13及R14与式(6)中的R4及R5含义相同,优选的方式也相同。如果考虑衍生出具有式(12)所示结构的二元羧酸残基的二元羧酸化合物的制造上的简便性,则R13及R14更优选氢原子、甲基。
m3及m4分别独立地为0以上且4以下的整数,特别优选为m3=m4=0。
作为衍生出具有式(12)所示的结构的二元羧酸残基的二元羧酸化合物的具体例,可以举出例如二苯基醚-2,2’-二羧酸、二苯基醚-2,4’-二羧酸、二苯基醚-4,4’-二羧酸等。这些当中,如果考虑机械物性,则特别优选二苯基醚-4,4’-二羧酸。
上述聚酯树脂中的二元羧酸残基还可以根据需要将多种化合物组合使用。进行组合的情况下,二元羧酸残基没有特别限制,从溶解性、电特性及耐磨耗性的观点出发,作为二元羧酸残基的基础的二元羧酸,优选将选自二苯基醚-4,4’-二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸及联苯-4,4’-二羧酸中的任意2种以上进行组合。
在上述聚酯树脂中,具有式(7)所示的结构的二元羧酸残基的总含量没有特别限制,优选相对于全部二元羧酸成分为70摩尔%以上,从耐磨耗性的观点出发,优选为90摩尔%以上、特别优选为100摩尔%。
上述聚酯树脂优选包含具有式(6)所示的结构的二元酚残基及具有式(7)所示的结构的二元羧酸残基这两者,更优选至少部分式(6)所示的结构和至少部分式(7)所示的结构直接键合在一起。
从电特性、耐磨耗性的观点出发,优选具有式(6)所示的结构和式(7)所示的结构直接键合而成的部分。
在上述聚酯树脂中,优选包含选自式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构,且在聚酯树脂中以总量计包含80质量%以上的二元酚残基及二元羧酸残基,更优选包含90质量%以上。通过设为上述总量,可以得到生产性良好、电特性及溶解性、机械特性优异的聚酯树脂。
上述聚酯树脂的粘均分子量(Mv)没有特别限制,通常为10,000以上,从机械强度的观点出发,优选为25,000以上、更优选为35,000以上,另外,常为200,000以下,从涂布性的观点出发,优选为150,000以下。
存在于上述聚酯树脂末端的羧酸酰氯基量没有特别限制,通常为0.1μ当量/g以下、优选为0.05μ当量/g以下,另一方面,优选为0.001μ当量/g以上、更优选为0.003μ当量/g以上。如果末端羧酸酰氯基量为上述范围,则将聚酯树脂制成电子照相感光体用涂布液时的保存稳定性良好。
上述聚酯树脂的酸值没有特别限制,优选为300μ当量/g以下、更优选为150μ当量/g以下、特别优选为100μ当量/g以下,另一方面,优选为0.1μ当量/g以上、更优选为0.5μ当量/g以上。如果酸值为上述范围内,则使用其得到的电子照相感光体的灵敏度等电特性良好,并且将该聚酯树脂制成电子照相感光体用涂布液时的保存稳定性良好。
存在于上述聚酯树脂末端的OH基量通常为100μ当量/g以下、优选为50μ当量/g以下、特别优选为30μ当量/g以下,另一方面,优选为0.1μ当量/g以上、更优选为0.5μ当量/g以上。如果末端OH基量为上述范围内,则可得到良好的电特性。
上述聚酯树脂所含的总氮量(T-N量)优选为500ppm以下、更优选为300ppm以下、特别优选为200ppm以下,另一方面,优选为0.1ppm以上、更优选为0.5ppm以上。通过为上述范围,可得到良好的电特性。
上述聚酯树脂中所含的游离二元羧酸量没有特别限制,从感光体的电特性、图像特性的观点出发,优选为50ppm以下、更优选为10ppm以下。从聚酯树脂稳定性的观点出发,优选为0.01ppm以上、更优选为0.1ppm以上。
关于上述聚酯树脂所含的游离二元酚,其量没有特别限定,从感光体的电特性、透明性的观点出发,优选为100ppm以下、更优选为50ppm以下。从聚酯树脂稳定性的观点出发,优选为0.01ppm以上、更优选为0.1ppm以上。
关于上述聚酯树脂所含的游离二元醇,其量没有特别限定,从感光体的电特性、透明性的观点出发,优选为100ppm以下、更优选为50ppm以下。从聚酯树脂稳定性的观点出发,优选为0.01ppm以上、更优选为0.1ppm以上。
在本发明的电子照相感光体的感光层中,只要含有上述聚酯树脂即可,也可以将上述聚酯树脂与其它树脂混合使用。在此,作为混合的具有其它结构的的树脂,可以举出例如:聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等乙烯基聚合物及其共聚物;聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酯聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、苯氧基树脂、环氧树脂、有机硅树脂等热塑性树脂及各种热固性树脂等及它们的共聚物。这些树脂中,优选聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂与有机硅树脂的共聚物、以及聚酯树脂与有机硅树脂的共聚物。
另外,混合的其它树脂的混合比例没有特别限定,在本发明的聚酯树脂中以0.01质量%以上10质量%以下的比例包含选自上述式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构的情况下,优选以不超出上述聚酯树脂的比例的范围进行组合使用。具体地,相对于感光层中所含的全部粘合剂树脂100质量份,上述聚酯树脂以外的树脂的含量通常为50质量份以下,从耐磨耗性的观点出发,优选为30质量份以下。
另一方面,在本发明的聚酯树脂中以多于10质量%且50质量%以下的比例包含选自上述式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构的情况下,上述全部粘合剂树脂设为100质量份时,其它树脂相对于上述聚酯树脂的含量优选为50质量份以上,从电特性的观点出发,优选为60质量份以上、更优选为70质量份以上,另一方面,通常为99.9质量份以下、优选为99质量份以下、更优选为95质量份以下、进一步优选为90质量份以下、更进一步优选为85质量份以下。通过为上述范围,可得到良好的电特性及耐磨耗性。
作为上述其它树脂,优选具有下述式(14)所示的重复结构的聚碳酸酯树脂、具有下述式(15)所示的重复结构的聚酯树脂。
[化学式22]
式(14)中,R15及R16各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子可以被卤原子取代,X3表示单键、-CR17R18-、-O-、-CO-或-S-,另外,R17、R18各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子可以被卤原子取代,上述R17和R18任选相互键合而形成环,m5及m6各自独立地表示0以上且4以下的整数。
[化学式23]
式(15)中,Ar4及Ar5各自独立地表示任选具有取代基的亚芳基,X4表示单键、氧原子、硫原子、具有下述式(16)所示结构的二价基团或具有下述式(17)所示结构的二价基团,l表示0以上且5以下的整数,R19及R20各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子可以被卤原子取代,X5表示单键、-CR26R27-、-O-、-CO-或-S-,另外,R26及R27各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子可以被卤原子取代,上述R26和R27任选相互键合而形成环,m7及m8各自独立地表示0以上且4以下的整数。
[化学式24]
式(16)中,R21及R22各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,上述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子可以被卤原子取代,另外,R21和R22任选相互键合而形成环。
式(17)中,R23为亚烷基、亚芳基或上述式(18)所示的基团,式(18)中,R24及R25各自独立地表示亚烷基,Ar6表示亚芳基。
式(14)或式(15)中的R15、R16、R19及R20优选分别独立地从与上述式(6)中的R4及R5相同的基团中选择。
式(14)或式(15)中的m5、m6、m7及m8优选分别独立地从与上述式(6)中的m1及m2相同的基团中选择。
式(15)中的Ar4及Ar5优选分别独立地从与上述式(7)中的Ar1及Ar2相同的基团中选择。
式(15)中的X4优选从与上述式(7)中的X2相同的基团中选择。
式(15)中的l优选与上述式(7)中的k同样的范围。
以下示出作为本发明的感光层中的粘合剂树脂的上述聚酯树脂以外而任选含有的上述其它树脂的优选结构的具体例。这些具体例是用于示例而示出的,在不违反本发明主旨的范围内,可以将任意的粘合剂树脂混合使用。
[化学式25]
[化学式26]
这些当中,更优选resin1、resin2、resin3、resin6、resin8、resin9、resin12。
《聚酯树脂的制造方法》
接着,对于本发明的电子照相感光体的感光层所含的聚酯树脂(以下,有时称为“电子照相感光体用聚酯树脂”)的制造方法进行说明。
电子照相感光体用聚酯树脂通常采用杂质含量少的界面聚合法来制造。但是,在制造本发明的聚酯树脂时,使用二元醇作为衍生出上述式(1)~(4)的任意式子所示结构的原料(预聚物)的情况下,由于该二元醇与二元酚相比反应性差,因此采用界面聚合法时与二元酰氯的酯化反应不会充分地进行。因此,即使是二元醇,也优选容易进行酯化反应的溶液聚合法、或者使用将溶液聚合法与界面聚合法组合的聚合方法。
另外,本发明中的聚酯树脂可使用具有选自式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构的二元醇与二元酚作为原料来制造。上述二元醇与二元酚的反应性显著不同。使上述具有式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构和/或式(4)所示的结构的二元醇与二元酚同时反应的情况下,仅反应性高的二元酚的反应优先进行,具有式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构和/或式(4)所示的结构的二元醇几乎不会被导入到聚酯树脂中,无法得到目标物。因此,通过依次进行经过预先使反应性差的具有式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构和/或式(4)所示的结构的二元醇与二元羧酸酰氯等二元酰氯反应的第1工序,然后使反应性高的二元酚与第1工序的反应产物反应的第2工序,可得到目标的共聚物聚酯树脂。下面,对于基于溶液聚合法的聚酯树脂的制造法的一例进行说明。
<基于溶液聚合法的制造方法>
基于溶液聚合法进行制造的情况下,例如,可以通过经过第1工序后、再经过第2工序而制造,所述第1工序中,使具有式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构和/或式(4)所示的结构的二元醇(以下,有时简称为“二元醇”)及作为二元酸酰氯的二元羧酸酰氯溶解于溶剂中,添加三乙胺等碱,进行二元醇的酯化,所述第2工序中,使二元酚反应。从生产性方面出发,优选聚合温度为-10℃~40℃的范围、聚合时间为0.5小时~10小时的范围。聚合结束后,对溶解在有机相中的聚酯树脂进行清洗、回收,从而可得到作为目标物的聚酯树脂。
作为在溶液聚合法中使用的碱,可以举出例如:三乙胺、三丙胺、三丁胺、N,N-二异丙基乙基胺、N,N-二丙基乙基胺、N,N-二乙基甲基胺、N,N-二甲基乙基胺、N,N-二甲基丁基胺、N,N-二甲基异丙基胺、N,N-二乙基异丙基胺、N,N,N′,N′-四甲基二乙基胺、1,4-二氮杂双环[2,2,2]辛烷等叔胺、吡啶、4-甲基吡啶等吡啶类及1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯等有机碱。另外,只要是磷腈碱、无机碱等可用于酯化反应的那样的碱则没有特殊限制。这些碱中,从酯化反应的反应性的观点出发,优选三乙胺、N,N-二丙基乙基胺、N,N-二乙基甲基胺、吡啶,从酰氯的分解抑制、清洗中的除去的容易程度的观点出发,特别优选三乙胺。
作为碱的使用量,在与二元醇反应的第1工序中,优选二元醇的1~3倍当量的范围,在第2工序中,优选反应体系中所含的羧酸酰氯基的1.01倍当量~2倍当量的范围。
作为溶剂,可列举:二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、氯苯、二氯苯等卤代烃化合物、甲苯、苯甲醚、二甲苯等芳香烃化合物、环己烷、甲基环己烷等烃化合物、四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二氧杂环己烷、1,3-二氧杂环戊烷等醚化合物、乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、乙酸苄酯等酯化合物、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺化合物等。另外,也可以将吡啶作为碱并同时作为溶剂使用。这些当中,从单体、生成的低聚物的溶解性及酯化反应的反应性的观点出发,优选二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶。进一步,从清洗效率及电特性的观点出发,特别优选二氯甲烷。
使用的二元酸酰氯的纯度优选为98.0%以上、更优选为99.0%以上、特别优选为99.5%以上。纯度低时,二元酸酰氯发生水解,从而包含一个成为了羧酸的一元酸酰氯及两个均成为了羧酸的二元羧酸,该杂质有可能起到终止剂的作用。因此,通过设为上述范围的纯度,可以得到充分地伸长的聚酯树脂。
使用的二元酚的纯度优选为98.0%以上、更优选为98.5%以上、特别优选为99.0%以上。通过设为98.0%以上的纯度,可以使聚酯树脂的分子量充分增加,并且可得到良好的电特性。
使用的二元醇的纯度优选为95.0%以上、更优选为98.0%以上。通过设为95.0%以上的纯度,容易得到良好的电特性。
在溶液聚合法中制造聚酯树脂的情况下,二元醇及二元酚与二元羧酸酰氯的比率没有特别限定,从制造高分子量的聚酯树脂及控制末端基的观点出发,二元醇及二元酚的总量:二元羧酸酰氯以摩尔比率计优选为1:0.95~1:1.05、更优选为1:0.99~1:1.01、特别优选为1:0.992~1:1.008。
在制造聚酯树脂时,可以使用分子量调节剂。作为分子量调节剂,可列举例如:苯酚、邻/间/对-甲酚、邻/间/对-乙基苯酚、邻/间/对-丙基苯酚、邻/间/对-叔丁基苯酚、戊基苯酚、己基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、2,6-二甲基苯酚衍生物、2-甲基苯酚衍生物等烷基酚类;邻/间/对-苯基苯酚等单官能性苯酚;乙酰氯、丁酰氯、辛酰氯、苯甲酰氯、苯磺酰氯、苯亚磺酰氯、氯化亚砜、苯膦酰二氯、或它们的取代物等单官能性酸卤化物等。
另外,可列举:甲醇、乙醇、丙醇等单官能脂肪族醇、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、2-羟基甲基丙烯酸酯等丙烯酸类的单官能醇、1H,1H,2H,2H-十三氟-1-正辛醇、1H,1H,2H,2H-十七氟-1-癸醇等具有全氟烷基的单官能醇、具有硅氧烷的单官能醇等。
这些分子量调节剂中,从分子量调节能力高、且溶液稳定性方面出发,优选的是邻/间/对-叔丁基苯酚、2,6-二甲基苯酚衍生物、2-甲基苯酚衍生物。特别优选的是对叔丁基苯酚、2,3,6-三甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚。
另外,为了不使二元酚氧化,可以在聚合反应中、清洗液中添加抗氧剂。作为抗氧剂,可以举出例如亚硫酸钠、连二亚硫酸钠(次亚硫酸钠)、二氧化硫、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠等。这些当中,从抗氧化效果及降低环境负荷出发,特别优选连二亚硫酸钠。
抗氧剂的使用量没有特别限制,相对于全部二元酚通常为0.01质量%以上、优选为0.1质量%以上,另一方面,通常为10.0质量%以下、优选为5质量%以下。
对于聚酯树脂的聚合后的清洗方法而言,只要不明显损害本发明的效果,则可以使用任意的方法,例如可以举出用氢氧化钠、氢氧化钾等的碱水溶液;盐酸、硝酸、磷酸等的酸水溶液;水等对聚酯树脂的溶液进行清洗后,通过静置分离、离心分离等来进行分液的方法。
对于清洗后的聚酯树脂溶液而言,可以通过使其在聚酯树脂不溶的水、醇、其它有机溶剂中析出、或者将聚酯树脂的溶液在温水或聚酯树脂不溶的分散介质中蒸馏除去溶剂、或者通过加热、减压等蒸馏除去溶剂而提取出聚酯树脂,以浆料状取出的情况下,也可以利用离心分离器、过滤器等提取出固体。
聚酯树脂的干燥通常在聚酯树脂的分解温度以下的温度进行干燥,可以优选在20℃以上、聚酯树脂的熔融温度以下进行干燥。此时,优选在减压下进行干燥。
作为干燥时间,优选进行到残存溶剂等杂质的纯度达到一定以下的时间以上,具体地,优选进行干燥直至残存溶剂通常达到1000ppm以下、优选达到300ppm以下、更优选达到100ppm以下的时间。
《电子照相感光体》
本发明的电子照相感光体至少具有导电性支撑体、以及设置在上述导电性支撑体上的感光层,上述感光层含有上述聚酯树脂。
作为上述聚酯树脂的一个方式,其含有选自上述式(1)所示的结构、上述式(2)所示的结构及上述式(3)所示的结构中的至少一个结构α,上述结构α的数均分子量为15000以下,且上述聚酯树脂含有二元酚残基及二元羧酸残基。
另外,作为上述聚酯树脂的另一实施方式,含有上述式(4)所示的结构、以及二元酚残基及二元羧酸残基,上述二元酚残基含有上述式(6)所示的结构,上述二元羧酸残基含有上述式(7)所示的结构,且至少部分上述式(6)所示的结构与至少部分上述式(7)所示的结构直接键合在一起。
需要说明的是,本发明的电子照相感光体的感光层中的聚酯树脂的优选方式与上述《聚酯树脂》中记载的优选方式相同。
作为感光层的具体的构成,例如可以举出层叠型感光体及分散型(单层型)感光体等,所述层叠型感光体是在导电性支撑体上层叠了以电荷产生物质为主成分的电荷产生层、以及以电荷传输物质及粘合剂树脂为主成分的电荷传输层而成的;所述分散型(单层型)感光体在导电性支撑体上具有感光层,所述感光层是使电荷产生物质分散于含有电荷传输物质及粘合剂树脂的层中而成的。
上述聚酯树脂通常作为粘合剂树脂而用于含有电荷传输物质的层,优选用于层叠型感光体的电荷传输层。
<导电性支撑体>
对于导电性支撑体没有特殊限制,主要可使用例如铝、铝合金、不锈钢、铜、镍等金属材料、添加金属、碳、氧化锡等导电性粉体而赋予了导电性的树脂材料、以及在表面蒸镀或涂布有铝、镍、ITO(氧化铟锡)等导电性材料的树脂、玻璃、纸等。这些材料可以单独使用1种,也可以将2种以上以任意的组合及比率组合使用。
作为导电性支撑体的形态,可使用鼓状、片状、带状等的材料。进一步,为了控制导电性/表面性等、或为了包覆缺陷,也可以使用在金属材料的导电性支撑体上涂布具有适当电阻值的导电性材料而成的支撑体。
另外,在使用铝合金等金属材料作为导电性支撑体的情况下,也可以在施加了阳极氧化被膜后使用。在施加了阳极氧化被膜的情况下,优选利用公知的方法实施封孔处理。
支撑体表面可以是平滑的,也可以通过采用特别的切削方法、或实施研磨处理而经过了表面粗糙化。另外,还可以通过在构成支撑体的材料中混合适当粒径的粒子而实现表面粗糙化。另外,为了实现廉价化,也可以不实施切削处理而直接使用拉制管。
<底衬层>
为了改善粘接性/粘连性等,可以在导电性支撑体与后文叙述的感光层之间设置底衬层。作为底衬层,可使用例如:树脂、以及在树脂中分散有金属氧化物等粒子的物质等。另外,底衬层可以由单一层构成,也可以由多层构成。也可以使底衬层中含有公知的抗氧剂等、颜料粒子、树脂粒子等而使用。
对于底衬层的膜厚而言,从使电子照相感光体的电特性、强曝光特性、图像特性、重复特性、及制造时的涂布性提高的观点出发,通常为0.01μm以上、优选为0.1μm以上,另外,通常为30μm以下、优选为20μm以下。
作为用于底衬层的金属氧化物粒子的例子,可列举:氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化锌、氧化铁等包含1种金属元素的金属氧化物粒子、钛酸钙、钛酸锶、钛酸钡等包含多种金属元素的金属氧化物粒子等。这些金属氧化物粒子可以单独使用一种粒子,也可以将多种粒子混合使用。这些金属氧化物粒子中,优选氧化钛及氧化铝、特别优选氧化钛。
对于氧化钛粒子,也可以对其表面实施基于氧化锡、氧化铝、氧化锑、氧化锆、氧化硅等无机物、或硬脂酸、多元醇、硅等有机物的处理。作为氧化钛粒子的晶型,可以使用金红石、锐钛矿、板钛矿、无定形中的任意类型。另外,也可以包含多种晶态的物质。
作为金属氧化物粒子的粒径,可以利用各种粒径的金属氧化物粒子,其中,从特性及液体的稳定性方面出发,以平均初级粒径计,优选为10nm以上且100nm以下、特别优选为10nm以上且50nm以下。该平均初级粒径可以由TEM照片等获得。
底衬层优选以在粘合剂树脂中分散有金属氧化物粒子的形式形成。作为用于底衬层的粘合剂树脂,可列举:环氧树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、氯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、偏氯乙烯树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、聚乙烯基吡啶树脂、水溶性聚酯树脂、硝基纤维素等纤维素酯树脂、纤维素醚树脂、酪蛋白、明胶、聚谷氨酸、淀粉、淀粉乙酸酯、氨基淀粉、锆螯合物、锆烷氧化物化合物等有机锆化合物、氧钛螯合物、钛醇盐化合物等有机钛化合物、硅烷偶联剂等公知的粘合剂树脂。这些树脂可以单独使用,或将2种以上以任意组合及比率组合使用。另外,还可以以连同固化剂一起进行固化的形式使用。其中,从显示良好的分散性、涂布性方面考虑,优选醇可溶性的共聚聚酰胺、改性聚酰胺等。
相对于用于底衬层的粘合剂树脂,无机粒子的使用比率可以任意选择,但从分散液的稳定性、涂布性的观点出发,通常优选以相对于粘合剂树脂为10质量%以上且500质量%以下的范围使用。
<感光层>
作为感光层的形式,可列举:电荷产生物质和电荷传输物质存在于同一层、并分散于粘合剂树脂中的单层型;以及包含电荷产生物质分散于粘合剂树脂中而成的电荷产生层及电荷传输物质分散于粘合剂树脂中而成的电荷传输层这两层的功能分离型(层叠型),可以为任意形式。
作为层叠型感光层,包括从导电性支撑体侧依次层叠电荷产生层、电荷传输层而设置的顺层叠型感光层、和相反地按照电荷传输层、电荷产生层的顺序层叠而设置的反层叠型感光层,可以采用任一种,但优选为最能够发挥出取得了平衡的光电导性的顺层叠型感光层。
[电荷产生层-层叠型]
对于层叠型感光体(功能分离型感光体)的情况而言,电荷产生层可通过将电荷产生物质利用粘合剂树脂粘结而形成。其膜厚通常为0.1μm以上、优选为0.15μm以上,另外,通常为10μm以下、优选为0.6μm以下的范围。
作为电荷产生物质,可列举:硒及其合金、硫化镉等无机类光电导材料、和有机颜料等有机类光电导材料,优选为有机类光电导材料,特别优选为有机颜料。作为有机颜料,可列举例如:酞菁颜料、偶氮颜料、二硫酮吡咯并吡咯颜料、角鲨烯(方酸)颜料、喹吖酮颜料、靛蓝颜料、苝颜料、多环醌颜料、蒽嵌蒽醌颜料、苯并咪唑颜料等。这些当中,特别优选酞菁颜料或偶氮颜料。在使用有机颜料作为电荷产生物质的情况下,通常以将这些有机颜料的微粒用各种粘合剂树脂粘结而成的分散层的形式使用。
在使用无金属酞菁化合物、含金属酞菁化合物作为电荷产生物质的情况下,可得到相对于较长波长的激光、例如具有780nm附近波长的激光显示高灵敏度的感光体,另外,在使用了单偶氮、二偶氮、三偶氮等偶氮颜料的情况下,可以得到相对于白色光、或具有660nm附近波长的激光、或者较短波长的激光、例如具有450nm、400nm附近波长的激光具有充分的灵敏度的感光体。
在使用有机颜料作为电荷产生物质的情况下,特别优选酞菁颜料或偶氮颜料。酞菁颜料在相对于较长波长的激光可获得高灵敏度的感光体这方面是优选的,另外,偶氮颜料在相对于白色光及较短波长的激光具有充分的灵敏度这方面是优选的。
在使用酞菁颜料作为电荷产生物质的情况下,具体可使用无金属酞菁、铜、铟、镓、锡、钛、锌、钒、硅、锗、铝等金属或其氧化物、卤化物、氢氧化物、烷氧化物等配位而成的酞菁类的具有各种晶型的材料、使用了氧原子等作为交联原子的酞菁二聚物类等。特别优选作为灵敏度高的晶型的X型、τ型无金属酞菁、A型(别名β型)、B型(别名α型)、D型(别名Y型)等氧钛酞菁(别名:氧化钛酞菁)、氧钒酞菁、氯铟酞菁、羟基铟酞菁、II型等的氯镓酞菁、V型等的羟基镓酞菁、G型、I型等的μ-氧代镓酞菁二聚物、II型等的μ-氧代铝酞菁二聚物。
另外,这些酞菁中,特别优选A型(别名β型)、B型(别名α型)、以及在粉末X射线衍射的衍射角2θ(±0.2°)为27.1°或27.3°处显示出明确的峰的D型(Y型)氧钛酞菁、II型氯镓酞菁、V型以及在28.1°具有最强峰且在26.2°不具有峰、在28.1°具有明确的峰、且在25.9°的半峰宽W为0.1°≤W≤0.4°的羟基镓酞菁、G型μ-氧代镓酞菁二聚物等。这些当中,D型(Y型)氧钛酞菁显示出良好的灵敏度,因此优选。
酞菁化合物可以使用单一化合物的物质,也可以使用几种的混合或混晶状态的物质。作为这里的酞菁化合物或处于晶态的混合状态,可以使用将各自的构成要素在之后进行混合而成的物质,也可以使用在合成、颜料化、结晶化等酞菁化合物的制造/处理工序中发生混合状态的物质。作为这样的处理,已知有酸糊处理、磨碎处理、溶剂处理等。为了产生混晶状态,可列举如日本特开平10-48859号公报中记载那样的将两种晶体混合后进行机械磨碎、无定形化,然后通过溶剂处理转换为特定的晶态的方法。
用于电荷产生层的粘合剂树脂没有特殊限制,作为其例子,可列举:聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、缩丁醛的一部分经缩甲醛、缩乙醛等改性而成的部分缩醛化聚乙烯醇缩丁醛树脂等聚乙烯醇缩醛类树脂、聚芳酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、改性醚类聚酯树脂、苯氧基树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯基吡啶树脂、纤维素类树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、硅树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、酪蛋白、或氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、羟基改性氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、羧基改性氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物等氯乙烯-乙酸乙烯酯类共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏氯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-醇酸树脂、有机硅-醇酸树脂、酚醛树脂等绝缘性树脂、或聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽、聚乙烯基苝等有机光电导性聚合物等。这些粘合剂树脂可以单独使用任意1种,也可以将2种以上以任意组合混合使用。
对于在电荷产生层中,粘合剂树脂与电荷产生物质的配合比(质量)而言,相对于粘合剂树脂100质量份,电荷产生物质通常为10质量份以上、优选为30质量份以上,另外,通常为1000质量份以下、优选为500质量份以下的范围。
[电荷传输层-层叠型]
层叠型感光体的电荷传输层在含有电荷传输物质的同时,通常还含有粘合剂树脂、和根据需要而使用的其它成分。电荷传输层可以由单一的层构成,也可以是将构成成分或组成比不同的多层叠合而成的。其膜厚通常为5μm~50μm、优选为10μm~45μm。
作为电荷传输物质,没有特殊限定,可以使用任意的物质。作为电荷传输物质的例子,可列举:2,4,7-三硝基芴酮等芳香族硝基化合物、四氰基对醌二甲烷等氰基化合物、联苯醌等醌化合物等吸电子性物质、咔唑衍生物、吲哚衍生物、咪唑衍生物、唑衍生物、吡唑衍生物、噻二唑衍生物、苯并呋喃衍生物等杂环化合物、苯胺衍生物、腙衍生物、芳香族胺衍生物、茋衍生物、丁二烯衍生物、烯胺衍生物以及这些化合物中的多种键合而成的物质、或主链或侧链具有由这些化合物形成的基团的聚合物等供电子性物质等。这些当中,优选咔唑衍生物、芳香族胺衍生物、茋衍生物、丁二烯衍生物、烯胺衍生物、以及这些化合物中的多种键合而成的物质。这些电荷传输物质可以单独使用,也可以将几种混合。电荷传输物质的优选结构的具体例如下所示。
[化学式28]
[化学式29]
[化学式30]
上述电荷传输物质中,优选选自HTM6、HTM10、HTM25、HTM26、HTM29、HTM31、HTM32、HTM33、HTM34、HTM35、HTM37、HTM39、HTM40、HTM41、HTM42、HTM43及HTM44中的至少一种,更优选选自HTM6、HTM26、HTM29、HTM34、HTM39、HTM40、HTM41、HTM42、HTM43及HTM44中的至少一种。如果为上述的电荷传输物质,则即使在使用了本发明的聚酯树脂的情况下也可得到良好的电特性,因此优选。
上述聚酯树脂优选作为电荷传输层的粘合剂树脂使用。对于上述粘合剂树脂而言,可以将上述聚酯树脂与具有其它结构的树脂混合,作为其它树脂,可以举出在上述感光层中作为可混合的其它树脂所记载的那些。
在全部粘合剂树脂中,选自式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构的含量没有特别限制,通常为0.01质量%以上、优选为0.5质量%以上、更优选为1质量%以上,另一方面,通常为50质量%以下、优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下、进一步优选为15质量%以下。为上述范围时,不仅可得到良好的电特性、耐磨耗性,而且可得到良好的耐成膜性。
作为全部粘合剂树脂与电荷传输物质的比例,通常相对于同一层中的粘合剂树脂100质量份,以10质量份以上的比率使用电荷传输物质。其中,从降低残留电位的观点出发,优选20质量份以上,从反复使用时的稳定性、电荷迁移率的观点出发,更优选30质量份以上。另一方面,通常以150质量份以下的比率使用电荷传输物质,从感光层的热稳定性的观点出发,优选以120质量份以下的比率使用电荷传输物质。其中,从电荷传输物质与粘合剂树脂的相容性的观点出发,更优选100质量份以下,从耐磨耗性的观点出发,进一步优选80质量份以下。
需要说明的是,为了提高成膜性、挠性、涂布性、耐污染性、耐气体性、耐光性等,也可以使电荷传输层中含有周知的增塑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、吸电子性化合物、染料、颜料、流平剂等添加剂。
作为增塑剂的例子,可以举出烃化合物、酯化合物、醚化合物、硫醚化合物等。从电特性的观点出发,优选烃化合物、酯化合物、醚化合物,更优选烃化合物、醚化合物。从对于粘合剂树脂的相容性的观点出发,增塑剂优选具有芳香族基团。
增塑剂的分子量优选为150以上、更优选为170以上、进一步优选为200以上,另一方面,优选为400以下、更优选为380以下、进一步优选为350以下。通过设为上述范围内的分子量,可以抑制成膜/干燥时的升华,并且通过与粘合剂树脂融合而使耐裂纹性、耐气体性提高。
这些增塑剂可以单独使用,也可以混合几种。以下示出增塑剂的优选结构的具体例。
[化学式31]
这些增塑剂中,优选为AD-2、AD-4、AD-5、AD-6、AD-8、AD-10、AD-11、AD-13,更优选为AD-2、AD-6、AD-8、AD-10、AD-11、AD-13。如果为上述的增塑剂,则不会使电特性变差,还可以使耐气体性、耐裂纹性提高。
作为抗氧剂的例子,可以举出受阻酚化合物、受阻胺化合物、三烷基胺、二烷基芳基胺等。另外,作为染料、颜料的例子,可以举出各种色素化合物、偶氮化合物等。
出于降低感光体表面的摩擦阻抗、磨耗、提高调色剂从感光体向转印带、纸的转印效率等目的,可以在电荷传输层中含有氧化铝、二氧化硅等无机粒子、氟树脂粒子、有机硅粒子、聚乙烯粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联(甲基)丙烯酸酯粒子等有机粒子等。
<单层型感光层>
单层型感光层中,除了电荷产生物质和电荷传输物质以外,也可以与层叠型感光体的电荷传输层同样地,为了确保膜强度而使用粘合剂树脂来形成。具体而言,可以将电荷产生物质、电荷传输物质及各种粘合剂树脂溶解或分散于溶剂中来制作涂布液,涂布在导电性支撑体上(设置底衬层的情况下涂布在底衬层上)并进行干燥而获得单层型感光层。
电荷传输物质及粘合剂树脂的种类以及它们的使用比率与针对层叠型感光体的电荷传输层而进行说明的那些相同。可以在包含这些电荷传输物质及粘合剂树脂的电荷传输介质中进一步分散电荷产生物质。
电荷产生物质可使用与针对层叠型感光体的电荷产生层进行说明的那些相同。需要说明的是,对于单层型感光体的感光层的情况而言,需要使电荷产生物质的粒径充分小。具体而言,通常在1μm以下、优选在0.5μm以下的范围。
分散在单层型感光层内的电荷产生物质的量如果过少,则无法获得充分的灵敏度,另一方面,如果过多,则存在导致带电性下降、灵敏度降低等弊端,因此在相对于整个单层型感光层为通常0.5质量%以上、优选1质量%以上,另外,通常50质量%以下、优选20质量%以下的范围内使用。
另外,作为单层型感光层中的粘合剂树脂和电荷产生物质的使用比率,相对于粘合剂树脂100质量份,电荷产生物质通常为0.1质量份以上、优选为1质量份以上,另外,通常为30质量份以下、优选为10质量份以下。
单层型感光层的膜厚通常为5μm以上、优选为10μm以上,另外,通常为100μm以下、优选为50μm以下的范围。该情况下,也可以添加用于改良成膜性、挠性、机械强度等的公知的增塑剂、用于抑制残留电位的添加剂、用于提高分散稳定性的分散辅助剂、用于改善涂布性的流平剂、用于使保存稳定性提高的抗氧剂、表面活性剂、例如硅油、氟类油及其它添加剂。另外,还可以含有氧化铝、二氧化硅等无机粒子、氟树脂粒子、有机硅粒子、聚乙烯粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联(甲基)丙烯酸酯粒子等有机粒子等。
<其它功能层>
为了提高耐磨耗性,可以在最表面具有保护层。作为保护层的粘合剂树脂,可以含有本发明的聚酯树脂。
此外,作为其它层,根据需要可以具有阻隔层、粘接层、抗粘连层等中间层、透明绝缘层等用于改善电特性、机械特性的层。
<各层的形成方法>
构成这些感光体的各层可通过反复进行下述的涂布/干燥工序来形成:将应含有的物质溶解或分散于溶剂中而得到涂布液,并利用浸渍涂布、喷涂、喷嘴涂布、棒涂、辊涂、刮涂等公知的方法将所得到的涂布液在支撑体上依次涂布各层并进行干燥。
对于在涂布液的制作中使用的溶剂或分散介质没有特殊限制,作为其具体例,可列举:甲醇、乙醇、丙醇、2-甲氧基乙醇等醇类、四氢呋喃、1,4-二氧杂环己烷、二甲氧基乙烷等醚类、甲酸甲酯、乙酸乙酯等酯类、丙酮、甲乙酮、环己酮等酮类、苯、甲苯、二甲苯等芳香烃类、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、四氯乙烷、1,2-二氯丙烷、三氯乙烯等氯化烃类、正丁胺、异丙醇胺、二乙胺、三乙醇胺、乙二胺、三乙二胺等含氮化合物类、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜等非质子性极性溶剂类等。这些溶剂中,从环境方面考虑,优选非卤类溶剂,从溶解性的观点出发,特别优选为甲苯、二甲苯、苯甲醚、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧杂环己烷。这些溶剂可以单独使用任意1种,也可以将2种以上组合使用。
溶剂或分散介质的使用量没有特殊限制,优选考虑到各层的目的及所选择的溶剂/分散介质的性质,以使涂布液的固体成分浓度、粘度等物性达到期望范围的方式进行适当调整。
例如,对于单层型感光体、及功能分离型感光体的电荷传输层的情况而言,通常使涂布液的固体成分浓度在5质量%以上、优选为10质量%以上,另外,通常为40质量%以下、优选为35质量%以下的范围。另外,通常使涂布液的粘度为10cps以上、优选为50cps以上,另外,通常为500cps以下、优选为400cps以下的范围。
另外,对于层叠型感光体的电荷产生层的情况,通常使涂布液的固体成分浓度为0.1质量%以上、优选为1质量%以上,另外,通常为15质量%以下、优选为10质量%以下的范围。另外,涂布液的粘度通常为0.01cps以上、优选为0.1cps以上,另外,通常为20cps以下、优选为10cps以下的范围。
作为涂布液的涂布方法,可列举:浸涂法、喷涂法、旋涂法、液滴涂布法、线棒涂布法、刮板涂布法、辊涂法、气刀涂布法、帘涂法等,也可以采用其它公知的涂布法。
涂布液的干燥优选如下地进行:在室温下的指触干燥后,通常在30℃以上且200℃以下的温度范围、在静止或鼓风下进行1分钟~2小时之间的加热干燥。另外,加热温度可以为恒定,也可以在干燥时一边改变温度一边进行加热。
<图像形成装置>
针对包含本发明的电子照相感光体的图像形成装置(本发明的图像形成装置)的实施方式,结合示出了装置的主要部分构成的图1进行说明。需要说明的是,实施方式并不限定于以下的说明,只要不脱离本发明的主旨就可以任意地变形来实施。
如图1所示,图像形成装置具备电子照相感光体1、带电装置2、曝光装置3及显影装置4而构成,进一步,可根据需要而设置转印装置5、清洁装置6及定影装置7。
电子照相感光体1只要为上述本发明的电子照相感光体则没有特殊限制,在图1中,作为其一个例子,示出了在圆筒状的导电性支撑体的表面形成有上述感光层的鼓状的感光体。沿着该电子照相感光体1的外周面分别配置有带电装置2、曝光装置3、显影装置4、转印装置5及清洁装置6。
需要说明的是,还可以将电子照相感光体1与带电装置2、曝光装置3、显影装置4、转印装置5、清洁装置6及定影装置7中的1个或2个以上组合,以一体型的处理盒(以下适当称为“电子照相感光体盒”)的形式构成,并使该电子照相感光体盒成为相对于复印机、激光打印机等电子照相装置主体能够拆卸的构成。即,本发明还涉及包含上述电子照相感光体的电子照相处理盒。
该情况下,例如在电子照相感光体1、其它构件发生了劣化的情况下,将该电子照相感光体盒从图像形成装置本体拆下,并将另外的新的电子照相感光体盒安装于图像形成装置主体上,由此,图像形成装置的保养、管理变得容易。
实施例
以下,结合实施例对本发明的具体实施方式进行更为详细的说明,但在不脱离本发明要点的范围内,本发明并不受到这些实施例的限定。
[聚酯树脂的制造]
合成例1(聚酯树脂(1)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)(2.00g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(11.64g),溶解于二氯甲烷(50mL)中。接着,将三乙胺(0.41g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(9.24g)。然后,将三乙胺(7.95g)和二氯甲烷(20mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。将反应内温保持在18~23℃并继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(190mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(190mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(190mL)进行2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(300ml)进行稀释,注入到甲醇(2000ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(1)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为38,000。另外,聚酯树脂(1)中所含的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)残基量为10质量%。聚酯树脂(1)的结构式示于以下。
[化学式32]
[粘均分子量(Mv)的测定]
将聚酯树脂溶解于二氯甲烷,制备了浓度C为6.00g/L的溶液。使用溶剂(二氯甲烷)的流出时间t0为136.16秒的乌氏毛细管粘度计,在设定于20.0℃的恒温水槽中测定了试样溶液的流出时间t。按照下式计算出了粘均分子量(Mv)。
a=0.438×ηsp+1
ηsp=t/t0-1
b=100×ηsp/C
C=6.00(g/L)
η=b/a
Mv=3207×η1.205
合成例2(聚酯树脂(2)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)(1.00g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(12.17g),溶解于二氯甲烷(50mL)中。接着,将三乙胺(0.12g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(9.82g)。然后,将三乙胺(8.77g)和二氯甲烷(20mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。将反应内温保持在18~23℃并继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(190mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(190mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(190mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(300ml)进行稀释,注入到甲醇(2000ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(2)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为48,000。另外,聚酯树脂(2)中所含的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)残基量为5质量%。聚酯树脂(2)的结构式示于以下。
[化学式33]
合成例3(聚酯树脂(3)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)(分子量1000:OH基换算)(1.00g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(12.23g),溶解于二氯甲烷(50mL)中。接着,将三乙胺(0.26g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(9.76g)。然后,将三乙胺(8.74g)和二氯甲烷(20mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。将反应内温保持在18~23℃并继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(190mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(190mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(190mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(300ml)进行稀释,注入到甲醇(2000ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(3)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为47,000。另外,聚酯树脂(3)中所含的聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)残基量为5质量%。聚酯树脂(3)的结构式示于以下。
[化学式34]
合成例4(聚酯树脂(4)的制造)
除了将合成例1的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)变更为聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)以外,与合成例1同样地进行操作,得到了聚酯树脂(4)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为37,000。另外,聚酯树脂(4)中所含的聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)残基量为10质量%。聚酯树脂(4)的结构式示于以下。
[化学式35]
合成例5(聚酯树脂(5)的制造)
除了将合成例1的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)变更为聚(1,10-癸二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)以外,与合成例1同样地操作,得到了聚酯树脂(5)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为45,000。另外,聚酯树脂(5)中所含的聚(1,10-癸二醇碳酸酯)残基量为10质量%。聚酯树脂(5)的结构式示于以下。
[化学式36]
合成例6(聚酯树脂(6)的制造)
除了将合成例1的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)变更为聚[二(乙二醇)己二酸酯](分子量2500:OH基换算)以外,与合成例1同样地操作,得到了聚酯树脂(6)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为41,000。另外,聚酯树脂(6)中所含的聚[二(乙二醇)己二酸酯]残基量为10质量%。聚酯树脂(6)的结构式示于以下。
[化学式37]
合成例7(聚酯树脂(7)的制造)
除了将合成例1的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)变更为聚己内酯二醇(分子量2000:OH基换算)以外,与合成例1同样地操作,得到了聚酯树脂(7)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为44,000。另外,聚酯树脂(7)中所含的聚己内酯二醇残基量为10质量%。聚酯树脂(7)的结构式示于以下。
[化学式38]
合成例8(聚酯树脂(8)的制造)
除了将合成例1的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)变更为聚四亚甲基醚二醇(分子量2000:OH基换算)以外,与合成例1同样地操作,得到了聚酯树脂(8)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为35,000。另外,聚酯树脂(8)中所含的聚四亚甲基醚二醇残基量为10质量%。聚酯树脂(8)的结构式示于以下。
[化学式39]
合成例9(聚酯树脂(9)的制造)
除了将合成例2的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)变更为聚四亚甲基醚二醇(分子量2000:OH基换算)以外,与合成例2同样地操作,得到了聚酯树脂(9)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为50,000。另外,聚酯树脂(9)中所含的聚四亚甲基醚二醇残基量为5质量%。聚酯树脂(9)的结构式示于以下。
[化学式40]
合成例10(聚酯树脂(10)的制造)
除了将合成例1的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量2000:OH基换算)变更为聚四亚甲基醚二醇(分子量3000:OH基换算)以外,与合成例1同样地操作,得到了聚酯树脂(10)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为52,000。另外,聚酯树脂(10)中所含的聚四亚甲基醚二醇残基量为10质量%。聚酯树脂(10)的结构式示于以下。
[化学式41]
合成例11(聚酯树脂(11)的制造)
除了将合成例3的聚(1,4-丁二醇碳酸酯)(分子量1000:OH基换算)变更为聚四亚甲基醚二醇(分子量650:OH基换算)以外,与合成例3同样地操作,得到了聚酯树脂(11)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为37,000。另外,聚酯树脂(11)中所含的聚四亚甲基醚二醇残基量为5质量%。聚酯树脂(11)的结构式示于以下。
[化学式42]
合成例12(聚酯树脂(12)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取聚(1,4-丁二醇己二酸酯)(分子量2000:OH基换算)(2.48g)及对苯二甲酰氯(6.24g)、间苯二甲酰氯(6.24g),溶解于二氯甲烷(70mL)中。接着,将三乙胺(0.31g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(14.35g)及2,3,5-三甲基苯酚(0.16g),用二氯甲烷(70mL)进行了稀释。然后,将三乙胺(13.34g)和二氯甲烷(60mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。搅拌30分钟后,用二氯甲烷(100mL)进行稀释,将反应内温保持在18~23℃并进一步继续进行了3小时搅拌。然后,用脱盐水(240mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(240mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(240mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(200ml)进行稀释,注入到甲醇(2500ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(12)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为31,000。另外,聚酯树脂(12)中所含的聚(1,4-丁二醇己二酸酯)残基量为10质量%。聚酯树脂(12)的结构式示于以下。
[化学式43]
比较合成例1(聚酯树脂(13)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取聚四亚甲基醚二醇(分子量2000:OH基换算)(2.00g)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(9.24g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(11.65g),溶解于二氯甲烷(80mL)中。接着,将三乙胺(8.55g)和二氯甲烷(20mL)的混合溶液花费30分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了4小时搅拌。接着,用二氯甲烷(150mL)进行稀释后,继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(190mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(190mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(190mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(300ml)进行稀释,注入到甲醇(2000ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(13)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为102,000。需要说明的是,NMR测定的结果,聚四亚甲基醚二醇未被共聚,含有2.5质量%未反应的聚四亚甲基二醇。
比较合成例2(聚酯树脂(14)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取Vylon 200(东洋纺株式会社制,非晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂、分子量17000:OH基换算)(3.00g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(17.24g),溶解于二氯甲烷(70mL)中。接着,将三乙胺(0.07g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(13.94g)、2,3,5-三甲基苯酚(0.08g),用二氯甲烷(150mL)进行了稀释。然后,将三乙胺(12.69g)和二氯甲烷(100mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。搅拌30分钟后,用二氯甲烷(50mL)进行稀释,将反应内温保持在18~23℃并继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(290mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(290mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(290mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(200ml)进行稀释,注入到甲醇(2500ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(14)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为53,000。另外,聚酯树脂(14)中所含的Vylon 200残基量为10质量%。
<感光体片(电子照相感光体)的制作>
[实施例13]
将10质量份的氧钛酞菁和150质量份的4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮混合,利用砂磨机进行粉碎分散处理,制造了颜料分散液。需要说明的是,氧钛酞菁在基于CuKα射线的X射线衍射中布拉格角(2θ±0.2)于9.3°、10.6°、13.2°、15.1°、15.7°、16.1°、20.8°、23.3°、26.3°、27.1°处显示出强衍射峰。
在该颜料分散液中,将聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社制、商品名DenkaButyral #6000C)的5质量%1,2-二甲氧基乙烷溶液50质量份、苯氧基树脂(Union Carbide株式会社制、商品名PKHH)的5质量%1,2-二甲氧基乙烷溶液50质量份混合,进一步加入适量的1,2-二甲氧基乙烷,制备了固体成分浓度4.0%的电荷产生层形成用涂布液。将该电荷产生层形成用涂布液以使干燥后的膜厚达到0.4μm的方式涂布在表面经过了铝蒸镀的聚对苯二甲酸乙二醇酯片上,并进行干燥,设置了电荷产生层。
接着,作为电荷传输物质,将利用日本特开2002-080432号公报的实施例1中记载的方法制造的以如下所示结构为主成分的由几何异构体的化合物组构成的混合物(HTM39)50质量份、上述合成例1制造的聚酯树脂(1)100质量份、抗氧剂(IRGANOX 1076)8质量份、作为流平剂的硅油0.05质量份混合到四氢呋喃和甲苯的混合溶剂(四氢呋喃80质量%、甲苯20质量%)640质量份中,制备了电荷传输层形成用涂布液。
[化学式44]
使用涂敷器将该电荷传输层形成用涂布液涂布在上述电荷产生层上、并使干燥后的膜厚达到25μm,于125℃干燥20分钟以形成电荷传输层,制作了感光体片(以下,有时简称为“感光体”)。
[实施例14~24]
如表-1所示那样,将聚酯树脂(1)变更为合成例2~12制造的聚酯树脂(2)~(12),除此以外,与实施例13同样地制作了感光体片。
[比较例3]
除了将聚酯树脂(1)变更为利用日本特开2006-53549号公报的实施例6中记载的方法制造的具有如下所示结构的聚酯树脂(15)(粘均分子量36,200)以外,与实施例13同样地制作了感光体片。
[化学式45]
[比较例4]
除了将聚酯树脂(1)变更为比较合成例1制造的聚酯树脂(13)以外,与实施例13同样地制作了感光体片。
[比较例5]
除了将聚酯树脂(1)变更为比较合成例2制造的聚酯树脂(14)以外,与实施例13同样地制作了感光体片。
[电特性评价]
使用按照电子照相学会测定标准制作的电子照相特性评价装置(电子照相学会编《续电子照相技术的基础和应用(続電子写真技術の基礎と応用)》、Corona公司、1996年11月15日发行、404-405页记载),将上述感光体贴合于铝制鼓而制成圆筒状,在取得了铝制鼓与感光体的铝基体之间的导通的基础上,使鼓以恒定转速旋转,进行了基于带电、曝光、电位测定、除电的循环的电特性评价试验。此时,使初始表面电位为-700V,曝光使用780nm的单色光、除电使用660nm的单色光,测定了在照射2.4μJ/cm2曝光光时的表面电位(VL)。
进行VL测定时,将从曝光直到电位测定所需要的时间设为139ms。另外,测定当表面电位达到初始表面电位的一半(-350V)时的照射能(半衰曝光能量:μJ/cm2)作为灵敏度(E1/2)。VL的值的绝对值越小,则表示电特性越好,E1/2的值越小,则表示灵敏度越高。在温度25℃、相对湿度50%下(N/N)的测定环境下进行,结果如表-1所示。
[磨耗试验]
将感光体膜裁切为直径10cm的圆状,并利用泰伯磨耗试验机(东洋精机株式会社制)进行了磨耗评价。试验条件是在25℃、50%RH的气体氛围中,使用磨耗轮CS-10F,对于以负载500g旋转1000次后的磨耗量,将试验前后的质量加以比较,由此进行了测定,值越小耐磨耗性越优异。结果如表-1所示。
[粘接性试验]
在上述各实施例13~24、比较例3~5的感光体膜的制作中,代替经过了铝蒸镀的聚对苯二甲酸乙二醇酯片而使用厚度1mm的铝板,除此以外,同样地在铝板上涂布电荷产生层及与实施例、比较例相对应的电荷传输层,制作了感光层。
使用NT对铝板上的感光层以2mm间隔沿纵向切入6根、沿横向切入6根切痕,制作了5×5的25格。从其上面密合粘贴透明胶带(3M),相对于粘接面拉起90°,由此对感光层(电荷产生层)与底衬层的粘接性进行了试验。将其进行2个部位,将总计50格中残留在支撑体上的感光层的格数的比例作为残存率进行了评价。评价结果如下:将残存率90%以上设为◎、70~90%以上设为○、残存率20~70%设为△、残存率20%以下设为×。结果如表-1所示。
[表1]
表-1
*:有未反应的二元醇残留,无共价键合的二元醇
PBDC:聚(1,4-丁二醇碳酸酯)
PDMPDC:聚(2,2-二甲基-1,3-丙二醇碳酸酯)
PDDC:聚(1,10-癸二醇碳酸酯)
PDEGA:聚[二(乙二醇)己二酸酯]
PCLD:聚己内酯二醇
PTMG:聚四亚甲基醚二醇
PBA:聚(1,4-丁二醇己二酸酯)
由以上可知,通过将包含选自式(1)所示的结构、式(2)所示的结构、式(3)所示的结构及式(4)所示的结构中的至少一种结构、且共聚有二元酚及二元羧酸的聚酯树脂用作粘合剂树脂,可以在保持电子照相感光体的电特性的同时使耐磨耗性提高(实施例13~24)。特别是通过将包含选自式(1)所示的结构、式(2)所示的结构及式(3)所示的结构中的至少一种结构α的聚酯树脂用作粘合剂树脂,还可以提高感光层的粘接性(实施例13~19、24)。另一方面,原料二元醇未发生共聚、以未反应的状态残存的情况下,电特性、耐磨耗性、粘接性均变差(比较例3)。另外,通过使数均分子量为17000,由于可能在膜中发生了相分离,因此电特性显著变差(比较例5)。
[感光体鼓用聚酯树脂的制造]
合成例25(聚酯树脂(16)的制造)
在经过了氮置换的1000mL的四颈反应容器中称取聚(1,4-丁二醇己二酸酯)(分子量2000:OH基换算)(1.50g)、2,3,5-三甲基苯酚(0.15g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(16.00g),溶解于二氯甲烷(90mL)中。接着,将三乙胺(0.33g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入了二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(16.00g)、双(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷(21.80g)。然后,将三乙胺(17.56g)和二氯甲烷(160mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。
搅拌5分钟后,加入了4-羟基苯甲酸4-羟基苯酯(2.46g)。其后,花费10分钟滴加了三乙胺(5.80g)和二氯甲烷(190mL)的混合溶液。然后,将内温保持在18~23℃进行了30分钟搅拌后,用二氯甲烷(230mL)进行了稀释。接着,搅拌了3小时后,用二氯甲烷(250mL)再次进行了稀释。
然后,用脱盐水(700mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(700mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(700mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(300ml)进行稀释,注入到甲醇(5000ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(14)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为65,000。另外,聚酯树脂(16)中所含的聚(1,4-丁二醇己二酸酯)残基量为3质量%。聚酯树脂(16)的结构式示于以下。
[化学式46]
比较合成例6(聚酯树脂(17)的制造)
除了在合成例25中未添加聚(1,4-丁二醇己二酸酯)以外,同样地制造了粘均分子量(Mv)为65,000的聚酯树脂(17)。聚酯树脂(17)的结构式示于以下。
[化学式47]
合成例26(聚酯树脂(18)的制造)
在经过了氮置换的1000mL的四颈反应容器中称取聚(1,2-乙二醇己二酸酯)(分子量2000:OH基换算)(1.75g)、二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(32.62g),溶解于二氯甲烷(115mL)中。接着,将三乙胺(0.27g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液添加到冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了1.5小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入了2,3,5-三甲基苯酚(0.18g)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(10.49g)及双(4-羟基苯基)甲烷(13.00g),然后用二氯甲烷(70mL)进行了稀释。然后,将三乙胺(24.09g)和二氯甲烷(100mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。然后,将内温保持在18~23℃进行了30分钟搅拌后,用二氯甲烷(300mL)进行了稀释。接着,搅拌了3小时后,用二氯甲烷(310mL)再次进行了稀释。
然后,用脱盐水(700mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(700mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(700mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(300ml)进行稀释,注入到甲醇(5000ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(18)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为65,000。另外,聚酯树脂(18)中所含的聚(1,2-乙二醇己二酸酯)残基量为3.5质量%。聚酯树脂(18)的结构式示于以下。
[化学式48]
<电子照相感光体鼓的制作>
<底衬层形成用涂布液的制造>
使用亨舍尔混合器将平均初级粒径40nm的金红石型氧化钛(石原产业株式会社制“TTO55N”)和相对于该氧化钛为3质量%的甲基二甲氧基硅烷(东芝有机硅株式会社制“TSL8117”)混合而得到了表面处理氧化钛,对于该表面处理氧化钛50份与甲醇120份混合而成的原料浆料1kg,使用将直径约100μm的氧化锆珠(NIKKATO CORPORATION制YTZ)作为分散介质、磨容积约0.15L的寿工业株式会社制Ultra Apex Mill(UAM-015型),以辊圆周速度10m/秒、液体流量10kg/小时的液体循环状态进行1小时分散处理,制作了氧化钛分散液。
将上述氧化钛分散液、甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂、以及ε-己内酰胺[下述式(F)所示的化合物]/双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷[下述式(G)所示的化合物]/六亚甲基二胺[下述式(H)所示的化合物]/1,10-癸烷二羧酸[下述式(I)所示的化合物]/1,18-十八烷二羧酸[下述式(J)所示的化合物]以组成摩尔比率
60%/15%/5%/15%/5%形成的共聚聚酰胺的颗粒边进行加热边搅拌、混合,使聚酰胺颗粒溶解。然后,利用输出功率1200W的超声波发生器进行1小时的超声波分散处理,进而利用孔径5μm的PTFE制膜滤器(ADVANTECH制Mitex LC)进行过滤,制作了固体成分的浓度为18.0质量%的底衬层形成用涂布液,其中含有的表面处理氧化钛/共聚聚酰胺的质量比为3/1、甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂的质量比为7/1/2。
[化学式49]
<电荷产生层形成用涂布液的制造>
将作为电荷产生物质的显示图2的基于CuKα特性X射线的X射线衍射谱的氧钛酞菁20份和1,2-二甲氧基乙烷280份混合,用砂磨机粉碎1小时,进行了微粒化分散处理。接着,在该微细化处理液中混合粘结液及230份的1,2-二甲氧基乙烷,制备了电荷产生层形成用涂布液A,所述粘结液是将聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社制、商品名“DenkaButyral”#6000C)10份溶解于1,2-二甲氧基乙烷255份和4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮85份的混合液中而得到的。
将作为电荷产生物质的显示图3的基于CuKα特性X射线的X射线衍射谱的氧钛酞菁20份和1,2-二甲氧基乙烷280份混合,用砂磨机粉碎4小时,进行了微粒化分散处理。接着,在该微细化处理液中混合粘结液及230份的1,2-二甲氧基乙烷,制备了电荷产生层形成用涂布液B,所述粘结液是将聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社制、商品名“DenkaButyral”#6000C)10份溶解于1,2-二甲氧基乙烷255份和4-甲氧基-4-甲基-2-戊酮85份的混合液中而得到的。
将电荷产生层形成用涂布液A与电荷产生层形成用涂布液B以55:45的质量比进行混合,制作了本实施例中使用的电荷产生层形成用涂布液。
<电荷传输层形成用涂布液的制造>
[涂布液C1]
合成例25中制造的聚酯树脂(16)97.5份、具有下述所示的重复结构及末端结构的聚芳酯树脂(19)2.5份(粘均分子量35,000、聚合物中聚硅氧烷结构的含量12.5质量%)、下述HTM34所示的电荷传输物质40份、添加剂AD-13 10份、抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚2份、三苄基胺1份、二甲基聚硅氧烷(信越化学株式会社制KF96-10CS)0.05份溶解于四氢呋喃/甲苯(8/2(质量比))混合溶剂650份中,制备了电荷传输层形成用涂布液C1。
[化学式50]
[涂布液C2]
除了在上述涂布液中将聚酯树脂(16)变更为比较合成例6制造的聚酯树脂(17)以外,与涂布液C1同样地制作了涂布液C2。
[涂布液C3]
除了在上述涂布液中将聚酯树脂(16)变更为合成例26制造的聚酯树脂(18)以外,与涂布液C1同样地制作了涂布液C3。
[涂布液C4]
除了在上述涂布液中将聚酯树脂(16)变更为具有下述所示结构的聚酯树脂(20)以外,与涂布液C1同样地制作了涂布液C4。
[化学式51]
<感光体鼓的制造>
在表面经过了切削加工的外径24mm、长248mm、壁厚0.75mm的由铝合金形成的滚筒上通过浸渍涂布法依次涂布由涂布液的制造例所制作的底衬层形成用涂布液、电荷产生层形成用涂布液、电荷传输层形成用涂布液并进行干燥,形成底衬层、电荷产生层、电荷传输层,并使得它们干燥后的膜厚分别为1.5μm、0.4μm、36μm,制造了感光体鼓。需要说明的是,电荷传输层的干燥在125℃下进行了24分钟。
<图像试验>
将所得到的感光体装载于Samsung公司制造的单色打印机M4580(非磁性单组分非接触显影)的感光体处理盒中,在气温25℃、相对湿度50%下以印字率5%进行了400,000张的连续印刷。测定印刷后的电荷传输层的膜厚,通过印刷前后电荷传输层的膜厚比较来确认膜减少量,对耐刷性进行了评价,值越小耐磨耗性越优异。
[实施例27、28、比较例7、8]
制作表-2所示的感光体鼓,进行了耐刷性及电子照相感光体的评价,结果如表-2所示。
[表2]
表-2
PBA:聚(1,4-丁二醇己二酸酯)
PEA:聚(1,2-乙二醇己二酸酯)
由以上可以明确,本发明的电子照相感光体的耐磨耗性非常优异。
[聚酯树脂的制造(式(1)~式(4)的含量增加量)]合成例29(聚酯树脂(21)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取聚四亚甲基醚二醇(分子量650:OH基换算)(8.87g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(15.58g),溶解于二氯甲烷(90mL)中。接着,将三乙胺(2.90g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加到冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(9.40g),用二氯甲烷(50mL)进行了稀释。然后,将三乙胺(8.80g)和二氯甲烷(70mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。搅拌了30分钟后,用二氯甲烷(105mL)进行稀释,将反应内温保持在18~23℃继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(240mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(240mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(240mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(100ml)进行稀释,注入到甲醇(2500ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(21)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为18,000。另外,聚酯树脂(21)中所含的聚四亚甲基醚二醇残基量为30质量%。聚酯树脂(21)的结构式示于以下。
[化学式52]
合成例30(聚酯树脂(22)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取聚(1,4-丁二醇己二酸酯)(分子量1000:OH基换算)(8.97g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(14.79g),溶解于二氯甲烷(90mL)中。接着,将三乙胺(1.95g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加到冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(9.89g),用二氯甲烷(50mL)进行了稀释。然后,将三乙胺(9.09g)和二氯甲烷(70mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。搅拌了30分钟后,用二氯甲烷(105mL)进行稀释,将反应内温保持在18~23℃继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(240mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(240mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(240mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(100ml)进行稀释,注入到甲醇(2500ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(22)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为31,000。另外,聚酯树脂(22)中所含的聚(1,4-丁二醇己二酸酯)残基量为30质量%。聚酯树脂(22)的结构式示于以下。
[化学式53]
合成例31(聚酯树脂(23)的制造)
在经过了氮置换的1000mL的四颈反应容器中称取聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)(分子量2000:OH基换算)(12.01g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(18.73g),溶解于二氯甲烷(90mL)中。接着,将三乙胺(1.33g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加到冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了1.5小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(13.89g),用二氯甲烷(150mL)进行了稀释。然后,将三乙胺(12.67g)和二氯甲烷(100mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。搅拌了30分钟后,用二氯甲烷(80mL)进行稀释,将反应内温保持在18~23℃继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(320mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(320mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(320mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(200ml)进行稀释,注入到甲醇(400ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(23)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为36,000。另外,聚酯树脂(23)中所含的聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)残基量为30质量%。聚酯树脂(23)的结构式示于以下。
[化学式54]
合成例32(聚酯树脂(24)的制造)
除了将合成例31的聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)(分子量2000:OH基换算)及1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷变更为聚(1,4-丁二醇己二酸酯)(分子量2000:OH基换算)及1,1-双(4-羟基苯基)环己烷以外,与合成例31同样地操作,得到了聚酯树脂(24)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为47,000。另外,聚酯树脂(24)中所含的聚(1,4-丁二醇己二酸酯)残基量为30质量%。聚酯树脂(24)的结构式示于以下。
[化学式55]
合成例33(聚酯树脂(25)的制造)
除了将合成例31的聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)(分子量2000:OH基换算)变更为聚(3-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)(分子量2000:OH基换算)以外,与合成例31同样地操作,得到了聚酯树脂(25)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为44,300。另外,聚酯树脂(25)中所含的聚(3-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)残基量为30质量%。聚酯树脂(25)的结构式示于以下。
[化学式56]
比较合成例9(聚酯树脂(26)的制造)
在经过了氮置换的500mL的四颈反应容器中称取Vylon 200(东洋纺株式会社制、非晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂、分子量17000:OH基换算)(9.00g)及二苯基醚-4,4’-二羧酸酰氯(13.47g),溶解于二氯甲烷(70mL)中。接着,将三乙胺(0.16g)和二氯甲烷(10mL)的混合溶液花费5分钟滴加到冷却至5~15℃的反应容器内,然后,将内温保持在18~23℃继续进行了2小时搅拌。
接着,向上述反应容器内加入1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷(10.85g),用二氯甲烷(150mL)进行了稀释。然后,将三乙胺(9.89g)和二氯甲烷(100mL)的混合溶液花费20分钟滴加至冷却至5~15℃的反应容器内。搅拌了30分钟后,用二氯甲烷(50mL)进行稀释,将反应内温保持在18~23℃继续进行了4小时搅拌。然后,用脱盐水(290mL)进行清洗,静置30分钟后分离了有机层。接着用0.2N盐酸(290mL)对该有机层进行3次清洗,再用脱盐水(290mL)进行了2次清洗。
在清洗后的有机层中加入二氯甲烷(200ml)进行稀释,注入到甲醇(2500ml)中而得到了沉淀物,通过过滤取出该沉淀物,进行干燥而得到了目标的聚酯树脂(26)。所得到的聚酯树脂的粘均分子量(Mv)为31,000。另外,聚酯树脂(26)中所含的Vylon 200残基量为30质量%。
[表3]
表-3
PTMG:聚四亚甲基醚二醇
PBA:聚(1,4-丁二醇己二酸酯)
PHP:聚(1,6-己二醇邻苯二甲酸酯)
PMPTP:聚(3-甲基-1,5-戊二醇对苯二甲酸酯)
Bis(1):
Bis(2):
<感光体片的制作>
[实施例34]
将平均初级粒径40nm的金红石型氧化钛(石原产业株式会社制“TTO55N”)和相对于该氧化钛为3质量%的甲基二甲氧基硅烷(东芝有机硅株式会社制“TSL8117”)投入到高速流动式混合混炼机(Kawata公司制“SMG300”)中,以旋转圆周速度34.5m/秒进行高速混合而得到表面处理氧化钛,利用甲醇/1-丙醇的球磨机使所得到的表面处理氧化钛分散,从而制成了疏水化处理氧化钛的分散浆料。将该分散浆料、甲醇/1-丙醇/甲苯的混合溶剂、以及上述感光体鼓制作中制作底衬层形成用涂布液制作时使用的同样的聚酰胺树脂颗粒边进行加热边搅拌、混合,使聚酰胺颗粒溶解。然后,进行超声波分散处理,从而制成了底衬层分散液,该底衬层分散液中,甲醇/1-丙醇/甲苯的质量比为7/1/2、以质量比3/1含有疏水性处理氧化钛/共聚聚酰胺、且固体成分浓度为18.0%。将该底衬层用分散液涂布在表面蒸镀有铝的聚对苯二甲酸乙二醇酯片上并进行干燥,使得干燥后的膜厚为1.5μm,设置了底衬层。
将基于CuKα射线的X射线衍射中布拉格角(2θ±0.2)为27.3°显示强衍射峰、且具有图2所示的粉末X射线衍射谱的氧钛酞菁10份加入到1,2-二甲氧基乙烷150份中,利用砂磨机进行粉碎分散处理,制作了颜料分散液。将这样得到的颜料分散液160质量份、聚乙烯醇缩丁醛(电气化学工业株式会社制、商品名#6000C)的5%的1,2-二甲氧基乙烷溶液100质量份、以及适量的1,2-二甲氧基乙烷混合,制作了最终固体成分浓度4.0%的电荷产生层涂布液。将该电荷产生层用涂布液涂布在上述的底衬层上并进行干燥,使得干燥后的膜厚为0.4μm,设置了电荷产生层。
接着,将包含下述所示结构的电荷传输物质(HTM34)40质量份、合成例29所制造的聚酯树脂(21)100质量份、抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚2份、三苄基胺1份、作为流平剂的有机硅油0.05质量份与四氢呋喃和甲苯的混合溶剂(四氢呋喃80质量%、甲苯20质量%)640质量份混合,制备了电荷传输层形成用涂布液。
[化学式57]
使用涂布器将该电荷传输层形成用涂布液涂布在上述的电荷产生层上,并在125℃下干燥20分钟,使得干燥后的膜厚为20μm,形成电荷传输层,从而制作了感光体片。
[实施例35~38]
如表-4所示那样,除了将聚酯树脂(21)变更为合成例30~33所制造的聚酯树脂(22)~(25)以外,实施例34同样地制作了感光体片。
[实施例39]
除了将聚酯树脂(21)100质量份变更为聚酯树脂(21)30质量份和聚酯树脂(15)70质量份的混合物(30:70(质量比))以外,与实施例34同样地制作了感光体片。
[实施例40~47]
如表-4所示那样,变更为聚酯树脂(21)~(25)与聚酯树脂(15)或以下所示结构的聚碳酸酯树脂(PC-1)的混合物(混合比示于表-4)以外,与实施例39同样地制作了感光体片。
[化学式58]
[比较例10~11]
如表-4所示那样,除了将聚酯树脂(21)变更为聚酯树脂(26)、(15)、聚碳酸酯树脂(PC-1)以外,与实施例34同样地制作了感光体片。
[电特性评价]
使用按照电子照相学会测定标准制作的电子照相特性评价装置(电子照相学会编《续电子照相技术的基础和应用(続電子写真技術の基礎と応用)》、Corona公司、1996年11月15日发行、404-405页记载),将上述感光体贴合于铝制鼓而制成圆筒状,在取得了铝制鼓与感光体的铝基体之间的导通的基础上,使鼓以恒定转速旋转,进行了基于带电、曝光、电位测定、除电的循环的电特性评价试验。此时,使初始表面电位为-700V,曝光使用780nm的单色光、除电使用660nm的单色光,测定了在照射1.0μJ/cm2曝光光时的表面电位(VL)。
进行VL测定时,将从曝光直到电位测定所需要的时间设为139ms。另外,测定当表面电位达到初始表面电位的一半(-350V)时的照射能(半衰曝光能量:μJ/cm2)作为灵敏度(E1/2)。VL的值的绝对值越小,则表示电特性越好,E1/2的值越小,则表示灵敏度越高。需要说明的是,VL的值未达到初始表面电位的一半(-350V)的情况下,由于无法测定E1/2,因此记为(-)。在温度25℃、相对湿度50%下(N/N)的测定环境下进行,结果如表-4所示。
[磨耗试验]
将感光体膜裁切为直径10cm的圆状,并利用泰伯磨耗试验机(东洋精机株式会社制)进行了磨耗评价。试验条件是在25℃、50%RH的气体氛围中,使用磨耗轮CS-10F,对于以负载500g旋转700次后的磨耗量,将试验前后的质量加以比较,由此进行了测定,值越小耐磨耗性越优异。结果如表-4~表-6所示。
[表4]
表-4
[表5]
表-5
[表6]
表-6
如以上所示,本发明的包含具有式(1)~式(4)中的至少之一所示结构的聚酯树脂的电子照相感光体的电特性及耐磨耗性优异(实施例34~38)。另一方面,包含含有分子量大于15,000的二醇残基的聚酯树脂的电子照相感光体的电特性差(比较例10)。此外,通过将本发明的聚酯树脂与其它聚酯树脂混合,可保持良好的电特性,并且耐磨耗性变得更加优异(实施例39~45、比较例11)。另外,在使本发明的聚酯树脂与其它聚碳酸酯树脂混合的情况下,也可保持良好的电特性,并且耐磨耗性变得更加优异(实施例46~47、比较例12)。
由以上可知,本发明的电子照相感光体的耐磨耗性非常优异,且初始的电特性也优异。此外可知,还可以提高层彼此间的粘接性。
以上采用特定的实施方式对本发明进行了详细说明,但本领域技术人员应该理解的是,在不脱离本发明的主旨和范围的情况下,可以进行各种变更及修正。需要说明的是,本申请基于2016年9月21日提出申请的日本专利申请(日本特愿2016-184371)而完成,其全部内容被援引于此。

Claims (8)

1.一种电子照相感光体,其具有导电性支撑体,并且在所述导电性支撑体上至少具有感光层,
所述感光层含有聚酯树脂,
所述聚酯树脂含有选自下述式(1)所示的结构、下述式(2)所示的结构及下述式(3)所示的结构中的至少一种结构α,所述结构α的数均分子量为15000以下,并且,
所述聚酯树脂含有二元酚残基及二元羧酸残基,
式(1)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,n1为1以上且100以下的整数,
式(2)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,R3表示二价基团,n3为1以上且100以下的整数,
式(3)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或下述式(5)所示的二价基团,R3表示二价基团,n4及n5各自独立地为1以上且100以下的整数,
式(5)中,R2表示任选具有取代基的亚烷基,n2为1以上且10以下的整数。
2.根据权利要求1所述的电子照相感光体,其中,在所述聚酯树脂中以0.01质量%以上且50质量%以下的比例包含所述结构α。
3.根据权利要求1或2所述的电子照相感光体,其中,所述二元酚残基包含下述式(6)所示的结构,
式(6)中,R4及R5各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,X1表示单键、-CR6R7-、-O-、-CO-或-S-,并且,R6及R7各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,所述R6和R7任选相互键合而形成环,m1及m2各自独立地表示0以上且4以下的整数。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电子照相感光体,其中,所述二元羧酸残基包含下述式(7)所示的结构,
式(7)中,Ar1及Ar2各自独立地表示任选具有取代基的亚芳基,X2表示单键、-O-、-S-、具有下述式(8)所示结构的二价基团或具有下述式(9)所示结构的二价基团,k表示0以上且5以下的整数,
-O-R10-O- (9)
-R11-Ar3-R12- (10)
式(8)中,R8及R9各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,所述R8和R9任选相互键合而形成环,
式(9)中,R10表示亚烷基、亚芳基或所述式(10)所示的基团,
式(10)中,R11及R12各自独立地表示亚烷基,Ar3表示亚芳基。
5.一种电子照相感光体,其具有导电性支撑体,并且在所述导电性支撑体上至少具有感光层,
所述感光层含有聚酯树脂,
所述聚酯树脂含有下述式(4)所示的结构、以及二元酚残基及二元羧酸残基,
所述二元酚残基含有下述式(6)所示的结构,
所述二元羧酸残基含有下述式(7)所示的结构,并且,
至少部分所述式(6)所示的结构和至少部分所述式(7)所示的结构直接键合在一起,
式(4)中,R1表示任选具有取代基的亚烷基或所述式(5)所示的二价基团,n6为2以上且100以下的整数,
式(5)中,R2表示任选具有取代基的亚烷基,n2为1以上且10以下的整数,
式(6)中,R4及R5各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,X1表示单键、-CR6R7-、-O-、-CO-或-S-,并且,R6及R7各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,所述R6和R7任选相互键合而形成环,m1及m2各自独立地表示0以上且4以下的整数,
式(7)中,Ar1及Ar2各自独立地表示任选具有取代基的亚芳基,X2表示单键、-O-、-S-、具有下述式(8)所示结构的二价基团或具有下述式(9)所示结构的二价基团,k表示0以上且5以下的整数,
-O-R10-O- (9)
-R11-Ar3-R12- (10)
式(8)中,R8及R9各自独立地表示氢原子、卤原子、烃基或烷氧基,所述烃基及烷氧基的部分或全部氢原子任选被卤原子取代,所述R8和R9任选相互键合而形成环,
式(9)中,R10表示亚烷基、亚芳基或所述式(10)所示的基团,
式(10)中,R11及R12各自独立地表示亚烷基,Ar3表示亚芳基。
6.根据权利要求5所述的电子照相感光体,其中,在所述聚酯树脂中以0.01质量%以上且50质量%以下的比例包含所述式(4)所示的结构。
7.一种电子照相处理盒,其包含权利要求1~6中任一项所述的电子照相感光体。
8.一种图像形成装置,其包含权利要求1~6中任一项所述的电子照相感光体。
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