JP2019516830A - 導電性ポリマー組成物および適用 - Google Patents
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Abstract
約50〜約80モル%のアルキレンオキシドと、約5〜約50モル%のハロエポキシドと、0〜約15モル%のジエンエポキシドと、を含む、コポリマー。このコポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である。いくつかの実施形態では、このコポリマーから製造された半導電組成物の体積抵抗率は、約1.0×105〜約3.5×107Ω・cmである。
Description
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、2016年5月13日に出願された、通し番号第62/335,948号の、同じタイトルの仮特許出願の利益をここに主張する。この仮特許出願の開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
本出願は、2016年5月13日に出願された、通し番号第62/335,948号の、同じタイトルの仮特許出願の利益をここに主張する。この仮特許出願の開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
〔背景〕
コピー機またはレーザープリンタなどの電子写真システムは、導電性ロールを使用して、感光ドラムを帯電させ、トナーを感光ドラムに供給するか、またはトナー像を紙に移す。導電性ロールは、表面上に半導電組成物を有する。
コピー機またはレーザープリンタなどの電子写真システムは、導電性ロールを使用して、感光ドラムを帯電させ、トナーを感光ドラムに供給するか、またはトナー像を紙に移す。導電性ロールは、表面上に半導電組成物を有する。
一般的に、導電性ロールは、満足のいくレベルの導電性を得るためにカーボンブラックおよび金属酸化物または導電剤をゴムまたはプラスチックに添加することによって、製造される。しかしながら、この方法で得られるのは、鮮明な像を生成しない導電性ロールである。
〔概要〕
約50〜約80モル%のアルキレンオキシドと、約5〜約50モル%のハロエポキシド(halo epoxide)と、0〜約15モル%のジエンエポキシド(diene-epoxide)と、を含むコポリマー。このコポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である。いくつかの実施形態では、このコポリマーから作られた半導電組成物の体積抵抗率は、約1.0×105〜約3.5×107Ω・cmである。
約50〜約80モル%のアルキレンオキシドと、約5〜約50モル%のハロエポキシド(halo epoxide)と、0〜約15モル%のジエンエポキシド(diene-epoxide)と、を含むコポリマー。このコポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である。いくつかの実施形態では、このコポリマーから作られた半導電組成物の体積抵抗率は、約1.0×105〜約3.5×107Ω・cmである。
本明細書に組み込まれ、かつその一部を構成する添付図面は、実施形態を例示しており、前述した概要、および以下に記載する実施形態の詳細な説明と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。
〔詳細な説明〕
半導電組成物は、電子写真システムにおいて導電性ロールの表面上で使用され得る。半導電組成物は、アルキレンオキシド、ハロエポキシド、およびオプションとしてジエンエポキシドモノマーから作られたコポリマーを含む。半導電組成物の10重量%未満が水に溶ける。いくつかの実施形態では、このコポリマーは、アルキレンオキシドとハロエポキシドとの二量体である。いくつかの実施形態では、コポリマーは、アルキレンオキシドと、ハロエポキシドと、ジエンエポキシドとの三量体である。いくつかの実施形態では、コポリマーは、アルキレンオキシドと、ハロエポキシドと、を含む。いくつかの実施形態では、コポリマーは、アルキレンオキシドと、ハロエポキシドと、ジエンエポキシドと、を含む。いくつかの実施形態では、コポリマーは、エチレンオキシドと、エピクロルヒドリンと、を含む。いくつかの実施形態では、コポリマーは、エチレンオキシドと、エピクロルヒドリンと、アリルグリシジルエーテルと、を含む。いくつかの実施形態では、コポリマーはランダムコポリマーである。いくつかの実施形態では、コポリマーはブロックコポリマーである。
半導電組成物は、電子写真システムにおいて導電性ロールの表面上で使用され得る。半導電組成物は、アルキレンオキシド、ハロエポキシド、およびオプションとしてジエンエポキシドモノマーから作られたコポリマーを含む。半導電組成物の10重量%未満が水に溶ける。いくつかの実施形態では、このコポリマーは、アルキレンオキシドとハロエポキシドとの二量体である。いくつかの実施形態では、コポリマーは、アルキレンオキシドと、ハロエポキシドと、ジエンエポキシドとの三量体である。いくつかの実施形態では、コポリマーは、アルキレンオキシドと、ハロエポキシドと、を含む。いくつかの実施形態では、コポリマーは、アルキレンオキシドと、ハロエポキシドと、ジエンエポキシドと、を含む。いくつかの実施形態では、コポリマーは、エチレンオキシドと、エピクロルヒドリンと、を含む。いくつかの実施形態では、コポリマーは、エチレンオキシドと、エピクロルヒドリンと、アリルグリシジルエーテルと、を含む。いくつかの実施形態では、コポリマーはランダムコポリマーである。いくつかの実施形態では、コポリマーはブロックコポリマーである。
いくつかの実施形態では、アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシイソブテン、2,3−エポキシブタン、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシテトラデカン、1,2−エポキシヘキサデカン、1,2−エポキシオクタデカン(1,2-epoxyoxtadecane)、1,2−エポキシエイコサン;環式アルキルオキシド(cyclic alkyl oxide)、例えば、1,2−エポキシシクロペンタン、1,2−エポキシシクロヘキサン、1,2−エポキシシクロデカン、およびそれらの混合物から選択される。いくつかの実施形態では、アルキレンオキシドは、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドである。いくつかの実施形態では、アルキレンオキシドはエチレンオキシドである。いくつかの実施形態では、アルキレンオキシドはプロピレンオキシドである。コポリマーを作るのに使用されるアルキレンオキシドの量は、約50〜約80モル%、例えば、約51〜約80モル%、約52〜約78モル%、約54〜約75モル%、および60〜約74モル%である。
ハロエポキシドの例としては、4−クロロ−1,2−エポキシブタン、4−ブロモ−1,2−エポキシブタン、1−クロロ−3−メチル−2,3−エポキシブタン、1−ブロモ−3−メチル−2,3−エポキシブタン、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン(epiiodehydrin)、エピフルオロヒドリン、メタリルクロライドエポキシド(methallyl chloride epoxide)、トリフルオロメチルエチレンオキシド、パーフルオロプロピレンオキシド、パーフルオロエチレンオキシド、塩化ビニルエポキシド(vinyl chloride epoxide)、ジクロロイソブチレンエポキシド(dichloroisobutylene epoxide)、1,2−ジクロロ−3,4−エポキシブタン、1−クロロ−3,4−エポキシブタン、1−クロロ−4,5−エポキシペンタン、1,1−ジクロロ−2;3−エポキシプロパン、1,1,1−トリクロロ−2,3−エポキシプロパン、1,1,1−トリクロロ−3,4−エポキシブタン、およびそれらの混合物が含まれるが、これらに制限されない。
いくつかの実施形態では、ハロエポキシドは、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン、エピフルオロヒドリン、およびそれらの混合物から選択されるエピハロヒドリンである。いくつかの実施形態では、エピハロヒドリンは、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、およびそれらの混合物から選択される。いくつかの実施形態では、エピハロヒドリンはエピクロルヒドリンである。コポリマーを作るのに使用されるハロエポキシドの量は、約5〜約50モル%、例えば、約15〜約45モル%、約20〜約40モル%、約30〜約38モル%、および約38〜約40モル%である。
ジエンエポキシドは、ジエンおよびエポキシド部分を含むモノマーである。いくつかの実施形態では、ジエンエポキシドは、エチレングリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、ブテニルグリシジルエーテル、o−アリルフェニルグリシジルエーテル;ジエンモノエポキシド、例えば1,3−ブタジエンモノエポキシド、グリシジルエステル、例えばグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、およびそれらの混合物から選択される。ジエンエポキシドは、コポリマーに必須ではない。いくつかの実施形態では、コポリマーを作るのに使用されるジエンエポキシドの量は、0〜約15モル%、例えば、約2〜約11モル%、約3〜約11モル%、約2〜約6モル%、約3〜約7モル%、および約3〜約6モル%である。
コポリマーを作る例としてのプロセスは、アルキレンオキシド、ハロエポキシド、およびオプションとしてジエンエポキシドを溶解させて溶液を形成するステップ、またはそれらを互いに混合してスラリーを形成するステップを含む。モノマーは、重合されてコポリマーを形成する。開環重合プロセスの説明は、JP201132339、および米国特許第3,058,922号(発明者:Edwin J. Vandenberg)にあり、これらの開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
コポリマーは、開環重合により作られる。これは、溶液重合またはスラリー重合によるものであってよい。いくつかの実施形態では、開環重合で使用される触媒は、有機金属触媒、例えば、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルモノアリールアルミニウム、モノアルキルジアリールアルミニウムを含む有機アルミニウム;およびホスフェートを有するハロゲン化有機スズである。いくつかの実施形態では、有機金属触媒は、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチル−フェノラート)メチルアルミニウム、Al(C6F5)3、および(ポルフィリン)Al錯体から選択される。いくつかの実施形態では、有機金属触媒は、塩化トリブチルスズから選択される。触媒およびその使用の説明は、米国特許第3,135,705号(発明者:Edwin J. Vandenberg)に見ることができ、その開示は参照により全体として本明細書に組み込まれる。
重合後、コポリマーは、例えば凝固および濾過によって、溶液またはスラリーから単離される。いくつかの実施形態では、コポリマーは、約40〜約150℃の温度で行われる水蒸気ストリッピング凝固によって単離される。コポリマーは、凝固した後で、濾過によって単離される。
コポリマーは、単離された後で、低温吸収(cold absorption)によって処理される。低温吸収は、溶媒がコポリマーに吸収されるようにコポリマーを溶媒で処理するものである。いくつかの実施形態では、コポリマーは、コポリマーが溶媒を吸収している間、またはコポリマーが溶媒を吸収したら、撹拌される。撹拌の例としては、かき混ぜること、混合すること、振り動かすこと、超音波、または当業者に既知の他の方法が含まれる。いくつかの実施形態では、吸収プロセス中の温度は、約−20℃〜約40℃、例えば、約−10℃〜約40℃、約−10℃〜約30℃、約0℃〜約40℃、約0℃〜約30℃、約10℃〜約40℃、約10℃〜約30℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約30℃、約−20℃〜約30℃、約−20℃〜約20℃、約−20℃〜約10℃、および約−20℃〜約−10℃である。いくつかの実施形態では、吸収は、極性溶媒によって行われる。極性溶媒の例としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、およびイソプロパノールが含まれるが、これらに制限されない。いくつかの実施形態では、低温吸収プロセスは、約0.5時間〜約500時間、例えば約1〜約100時間行われる。いくつかの実施形態では、塩または界面活性剤などの添加剤が、吸収プロセス中に添加される。低温吸収プロセス後、コポリマーは濾過され、溶媒は除去される。濾過および乾燥プロセスは、当業者に周知である。
コポリマーは、架橋されて、コポリマーを半導電組成物へと形成する。コポリマーは、架橋剤および促進剤を混ぜることによってコポリマーへと調合される。架橋剤としては、ポリアミン、チオ尿素、チアジアゾール、トリアジン、キノキサリン酸(quinoxalin acid)、ビスフェノール、有機ペルオキシド、硫黄、チウラム、モルホリンスルフィド、およびそれらの混合物が含まれるが、これらに制限されない。いくつかの実施形態では、100重量部のコポリマーに対する架橋剤の量は、約0.1〜約10部、例えば約0.5〜約5.0である。架橋促進剤の例としては、チアゾール、スルフェンアミド、グアニジン、チオ尿素、およびそれらの混合物が含まれるが、これらに制限されない。100重量部のコポリマーに対する架橋促進剤の量は、約0.1〜約10部、例えば約0.5〜約5部である。
ポリアミンの例としては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンテトラミン、p−フェニルジアミン、クメンジアミン、N,N’−ジシンナミリデン−1,6−ヘキサンジアミン、エチレンジアミンカルバメート、およびヘキサメチレンジアミンカルバメートが含まれるが、これらに制限されない。チオ尿素の例としては、2−メルカプトイミダゾリン、1,3−ジエチルチオ尿素、1,3−ジブチルチオ尿素、およびトリメチルチオ尿素が含まれるが、これらに制限されない。チアジアゾールの例としては、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、および2−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール−5−チオベンゾエートが含まれるが、これらに制限されない。トリアジンの例としては、2,4,6−トリメルカプト−1,3,5−トリアジン、2−メチルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−ジメチルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−エチルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−ジエチルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−プロピルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−ジプロピルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン(2-dipropylamino-4,6-dimercaptotrizine)、2−ブチルアミノ−4,6−ジメルカプト4,6−ジメルカプトトリアジン、2−ジブチルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−アニリノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−ヘキシルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−シクロヘキシルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−オクチルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジン、2−モルホリル−4,6−ジメルカプトトリアジン(2-morpholyl-4,6-dimerucaptotriazine)、および2−フェニルアミノ−4,6−ジメルカプトトリアジンが含まれるが、これらに制限されない。キノキサリンの例としては、2,3−ジメルカプトキノキサリン、キノキサリン−2,3−ジチオカーボナート、6−メチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボナート、および5,8−ジメチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボナートが含まれるが、これらに制限されない。ビスフェノールの例としては、ビスフェノールAFおよびビスフェノールSが含まれるが、これらに制限されない。有機ペルオキシドの例としては、tert−ブチルヒドロパーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイド、1,3−bis−(2−tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゾール、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、ベンゾイルパーオキサイド、およびtert−ブチルパーオキサイドベンゾエートが含まれるが、これらに制限されない。硫黄の例としては、粉末硫黄、沈殿硫黄、コロイド状硫黄、表面処理された硫黄、および不溶性硫黄が含まれるが、これらに制限されない。チウラムの例としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、およびテトラメチルチウラムモノスルフィドが含まれるが、これらに制限されない。モルホリンスルフィドの例としては、4,4’−ジチオヂモルホリンが含まれるが、これに制限されない。
架橋促進剤の例としては、チアゾール、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール塩、例えば亜鉛塩もしくはシクロヘキシルアミン塩;スルフェンアミド、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジル−スルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−2−スルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジル−スルフェンアミド(N,N-dicyclohexyl-2-benzothizyl-sulfenamide)、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアジル−スルフェンアミド、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアジル−スルフェンアミド、およびN−tert−ブチル−ジ(2−ベンゾチアゾール)−スルフェンアミド;グアニジン、例えば、ジフェニルグアニジン、および1,3−ジ−o−トリルグアニジン;チオ尿素、例えばエチレンチオ尿素(theylenethiourea)、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、ジラウリルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、およびジフェニルチオ尿素が含まれるが、これらに制限されない。
いくつかの実施形態では、添加剤が、調合中にコポリマーに添加される。添加剤の例としては、酸受容体、充填剤、架橋化合物、可塑剤、加工助剤、難燃剤、顔料、抗酸化剤、架橋促進助剤、接着剤、粘着付与剤、界面活性剤、導電剤、着色料、および他のポリマーが含まれるが、これらに制限されない。
酸受容体の例としては、アルカリ土類金属酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、亜リン酸塩、第14族元素、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜リン酸塩、塩基性亜硫酸塩、三塩基性硫酸塩、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム塩、亜リン酸カルシウム塩、酸化亜鉛、酸化スズ、ステアリン酸スズ塩、塩基性亜リン酸スズ(basic phosphorous acid tin)、およびそれらの混合物が含まれるが、これらに制限されない。
鉱物充填剤および酸受容体の例としては、ヒドロタルサイト、例えば、MgxAly(OH)(2x+3y−2)CO3・wH2O(x=1〜10、y=1〜5、w=整数)、例えば、Mg4.5Al2(OH)CO3・3.5H2O、Mg4.5Al2(OH)13CO3、Mg4Al2(OH)13CO3・3.5H2O、Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O、およびMg5Al2(OH)14CO3・4H2Oが含まれるが、これらに制限されない。
架橋化合物の例としては、不飽和ジエン基のゴム、例えば、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、およびこれらのポリマーの水素化ゴム;非ジエン含有基のゴム、例えば、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、ポリエーテルゴム、クロロスルホニルポリエチレンゴム、フッ素ゴム、およびケイ素ゴム;熱可塑性物質、例えば、オレフィン熱可塑性エラストマー、スチレン熱可塑性エラストマー、塩化ビニル熱可塑性エラストマー、ポリエステル熱可塑性エラストマー、ポリアミド熱可塑性エラストマー、およびポリウレタン熱可塑性エラストマー;ならびに樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、クマロン樹脂、フェノール樹脂、およびABS樹脂が含まれるが、これらに制限されない。
コポリマー、架橋剤、および任意の追加の添加剤が調合された後、混合物は硬化させられる。調合された混合物は、成形され、その後、熱で硬化させられて、コポリマーを架橋する。いくつかの実施形態では、調合された混合物は、約20℃〜約200℃の範囲の温度で、約30秒〜約300分間維持される。この時間中、この混合物は、圧縮成型され、射出成型され、スチームオーブン、マイクロ波、または放射線で加熱され得る。コポリマーは、硬化した後、約20℃〜約200℃の範囲の温度で約30分〜約48時間にわたって後硬化させられる。
本開示は、いくつかの実施形態の説明により例示しており、例示的な実施形態をかなり詳細に説明してきたが、特許請求の範囲をそのような詳細に制限したり、何らかの形で限定したりすることは、出願人の意図するところではない。さらなる利点および改変が、当業者には容易に分かるであろう。
〔実施例〕
実施例1
エピクロルヒドリン(893.8部)、エチレンオキシド(78.6部)、アリルグリシジルエーテル(110.1部)、およびトルエン(9219.4部)を、オートクレーブ内に充填した。混合物を窒素下でかき混ぜると共に温度を70℃まで上昇させた。トリアルキルアルミニウム触媒系(30部)を混合物に添加して反応を開始した。1207.3部のトルエンに溶解した517.4部のエチレンオキシドの溶液および別の150部のトリアルキルアルミニウム触媒系を、混合物に、一定の速度で5時間連続して添加した。水(45部)を混合物に添加してかき混ぜた。4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)(8部)を152部のトルエンに溶解させたものを混合物に添加した。水蒸気ストリッピングを行って、トルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1578.4部のポリエーテルポリマー1を得た。エチレンオキシド(EO)のモル%は、Cl含量およびAGE含量により、55.7モル%と推定した。コポリマー1の水に溶ける含量は0.6重量%であった。
実施例1
エピクロルヒドリン(893.8部)、エチレンオキシド(78.6部)、アリルグリシジルエーテル(110.1部)、およびトルエン(9219.4部)を、オートクレーブ内に充填した。混合物を窒素下でかき混ぜると共に温度を70℃まで上昇させた。トリアルキルアルミニウム触媒系(30部)を混合物に添加して反応を開始した。1207.3部のトルエンに溶解した517.4部のエチレンオキシドの溶液および別の150部のトリアルキルアルミニウム触媒系を、混合物に、一定の速度で5時間連続して添加した。水(45部)を混合物に添加してかき混ぜた。4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)(8部)を152部のトルエンに溶解させたものを混合物に添加した。水蒸気ストリッピングを行って、トルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1578.4部のポリエーテルポリマー1を得た。エチレンオキシド(EO)のモル%は、Cl含量およびAGE含量により、55.7モル%と推定した。コポリマー1の水に溶ける含量は0.6重量%であった。
コポリマー1(100部)、1部のステアリン酸、5部の酸化亜鉛、1.5部のテトラメチルチウラムモノスルフィド、2部の4,4’−ジチオジモルホリン、および0.5部の硫黄を、Banburyミキサーで混合して、架橋可能な化合物1を得た。
架橋可能な化合物1を170℃で20分間押圧および加熱して、150mm×150mm×2mm厚さのシートにすることによって、半導電組成物1を準備した。後硬化は、Geer Oven内において150℃で4時間行った。半導電組成物1の体積抵抗率およびOPCクレージングを測定した。
実施例2
エピクロルヒドリン(794.6部)、89.8部のエチレンオキシド、115.2部のアリルグリシジルエーテル、および8398.3部のトルエンを、オートクレーブ内に充填した。混合物を窒素下でかき混ぜると共に温度を70℃まで上昇させた。トリアルキルアルミニウム触媒系(30部)を混合物に添加して反応を開始した。1310.9部のトルエンに溶解した600.3部のエチレンオキシドの溶液および別の150部の準備された触媒溶液を、混合物に、一定の速度で5時間連続して添加した。水(45部)を混合物に添加してかき混ぜた。4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)(8部)を152部のトルエンに溶解させ、混合物に添加した。水蒸気ストリッピングを用いてトルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1567.8部のポリエーテルポリマー2を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、61.5モル%と推定した。コポリマー2の水に溶ける含量は1.1重量%であった。
エピクロルヒドリン(794.6部)、89.8部のエチレンオキシド、115.2部のアリルグリシジルエーテル、および8398.3部のトルエンを、オートクレーブ内に充填した。混合物を窒素下でかき混ぜると共に温度を70℃まで上昇させた。トリアルキルアルミニウム触媒系(30部)を混合物に添加して反応を開始した。1310.9部のトルエンに溶解した600.3部のエチレンオキシドの溶液および別の150部の準備された触媒溶液を、混合物に、一定の速度で5時間連続して添加した。水(45部)を混合物に添加してかき混ぜた。4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)(8部)を152部のトルエンに溶解させ、混合物に添加した。水蒸気ストリッピングを用いてトルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1567.8部のポリエーテルポリマー2を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、61.5モル%と推定した。コポリマー2の水に溶ける含量は1.1重量%であった。
架橋可能な化合物2および半導電組成物2を、実施例1に見られるのと同じようにして得た。
実施例3
エピクロルヒドリン(647.3部)、106.1部のエチレンオキシド、122.7部のアリルグリシジルエーテル、および7168.5部のトルエンを、オートクレーブ内に充填した。混合物を窒素下でかき混ぜると共に温度を70℃まで上昇させた。トリアルキルアルミニウム触媒系(30部)を混合物に添加して反応を開始した。1626.3部のトルエンに溶解した723.9部のエチレンオキシドの溶液および別の150部のトリアルキルアルミニウム触媒系を、混合物に、一定の速度で5時間連続して添加した。水(45部)を混合物に添加してかき混ぜた。4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)(8部)を152部のトルエンに溶解させたものを混合物に添加した。水蒸気ストリッピングでトルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1560.7部のポリエーテルポリマー3を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、69.6モル%と推定した。コポリマー3の水に溶ける含量は1.9重量%であった。
エピクロルヒドリン(647.3部)、106.1部のエチレンオキシド、122.7部のアリルグリシジルエーテル、および7168.5部のトルエンを、オートクレーブ内に充填した。混合物を窒素下でかき混ぜると共に温度を70℃まで上昇させた。トリアルキルアルミニウム触媒系(30部)を混合物に添加して反応を開始した。1626.3部のトルエンに溶解した723.9部のエチレンオキシドの溶液および別の150部のトリアルキルアルミニウム触媒系を、混合物に、一定の速度で5時間連続して添加した。水(45部)を混合物に添加してかき混ぜた。4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)(8部)を152部のトルエンに溶解させたものを混合物に添加した。水蒸気ストリッピングでトルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1560.7部のポリエーテルポリマー3を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、69.6モル%と推定した。コポリマー3の水に溶ける含量は1.9重量%であった。
架橋可能な化合物3および半導電組成物3を、実施例1に見られるのと同じようにして得た。
実施例4
重合および水蒸気ストリッピングを、実施例2に見られるのと同じようにして行った。湿潤ポリマーおよび湯を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを15時間、60℃で真空乾燥させて、1575.3部のポリエーテルポリマー4を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、61.6モル%と推定した。ポリエーテルポリマー4を、10mmの立方体へと切り分け、23℃で24時間、トルエン中に置いた。水蒸気ストリッピングを行って、トルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1540.3部のポリエーテルポリマー4を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、61.5モル%と推定した。コポリマー4の水に溶ける含量は1.3重量%であった。
重合および水蒸気ストリッピングを、実施例2に見られるのと同じようにして行った。湿潤ポリマーおよび湯を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを15時間、60℃で真空乾燥させて、1575.3部のポリエーテルポリマー4を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、61.6モル%と推定した。ポリエーテルポリマー4を、10mmの立方体へと切り分け、23℃で24時間、トルエン中に置いた。水蒸気ストリッピングを行って、トルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1540.3部のポリエーテルポリマー4を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、61.5モル%と推定した。コポリマー4の水に溶ける含量は1.3重量%であった。
架橋可能な化合物4および半導電組成物4を、実施例1に見られるのと同じようにして得た。
実施例5
重合および水蒸気ストリッピングを、実施例3に見られるのと同じようにして行った。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、5℃で浸した。湿潤ポリマーを濾過によって分離し、その後、24時間、60℃で真空乾燥させて、1512.4部のポリエーテルポリマー5を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、69.4モル%と推定した。コポリマー5の水に溶ける含量は1.7重量%であった。
重合および水蒸気ストリッピングを、実施例3に見られるのと同じようにして行った。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、5℃で浸した。湿潤ポリマーを濾過によって分離し、その後、24時間、60℃で真空乾燥させて、1512.4部のポリエーテルポリマー5を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、69.4モル%と推定した。コポリマー5の水に溶ける含量は1.7重量%であった。
架橋可能な化合物5および半導電組成物5を、実施例1に見られるのと同じようにして得た。
比較例6
エピクロルヒドリン(1013.3部)、64.8部のエチレンオキシド、104.1部のアリルグリシジルエーテル、および10201.9部のトルエンを、オートクレーブ内に充填した。混合物を窒素下でかき混ぜると共に温度を70℃まで上昇させた。トリアルキルアルミニウム触媒系(30部)を混合物に添加して反応を開始した。938.8部のトルエンに溶解した417.8部のエチレンオキシドの溶液および別の150部のトリアルキルアルミニウム触媒系を、混合物に、一定の速度で5時間連続して添加した。水(45部)を混合物に添加してかき混ぜた。4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)(8部)を152部のトルエンに溶解し、混合物に添加した。水蒸気ストリッピングでトルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1591.4部のポリエーテルポリマー6を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、47.9モル%と推定した。コポリマー6の水に溶ける含量は0.1重量%であった。
エピクロルヒドリン(1013.3部)、64.8部のエチレンオキシド、104.1部のアリルグリシジルエーテル、および10201.9部のトルエンを、オートクレーブ内に充填した。混合物を窒素下でかき混ぜると共に温度を70℃まで上昇させた。トリアルキルアルミニウム触媒系(30部)を混合物に添加して反応を開始した。938.8部のトルエンに溶解した417.8部のエチレンオキシドの溶液および別の150部のトリアルキルアルミニウム触媒系を、混合物に、一定の速度で5時間連続して添加した。水(45部)を混合物に添加してかき混ぜた。4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)(8部)を152部のトルエンに溶解し、混合物に添加した。水蒸気ストリッピングでトルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび水を濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、水に7時間、23℃で浸した。湿潤ポリマーを、濾過によって分離し、その後、15時間、60℃で真空乾燥させて、1591.4部のポリエーテルポリマー6を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、47.9モル%と推定した。コポリマー6の水に溶ける含量は0.1重量%であった。
架橋可能な化合物6および半導電組成物6を、実施例1に見られるのと同じようにして得た。
比較例7
重合および水蒸気ストリッピングを、実施例3に見られるのと同じようにして行った。Daxad17(80部、GEO Specialty Chemicals製造)を、アニオン性界面活性剤としてポリマー溶液に添加した。水蒸気ストリッピングでトルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび湯を、濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、15時間、60℃で真空乾燥させて、1580.8部のポリエーテルポリマー7を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、69.3モル%と推定した。コポリマー7の水に溶ける含量は10.7重量%であった。
重合および水蒸気ストリッピングを、実施例3に見られるのと同じようにして行った。Daxad17(80部、GEO Specialty Chemicals製造)を、アニオン性界面活性剤としてポリマー溶液に添加した。水蒸気ストリッピングでトルエンを混合物から除去した。湿潤ポリマーおよび湯を、濾過によって分離した。湿潤ポリマーを、15時間、60℃で真空乾燥させて、1580.8部のポリエーテルポリマー7を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、69.3モル%と推定した。コポリマー7の水に溶ける含量は10.7重量%であった。
架橋可能な化合物7および半導電組成物7を、実施例1に見られるのと同じようにして得た。
比較例8
ポリエーテルポリマー8を、比較例7に見られるのと同じようにして得た。ポリエーテルポリマー8を、10mmの立方体へと切り分け、23℃で24時間、水に浸した。湿潤ポリマーを、15時間、60℃で真空乾燥させて、1535.0部のポリエーテルポリマー8を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、69.2モル%と推定した。コポリマー8の水に溶ける含量は10.2重量%であった。
ポリエーテルポリマー8を、比較例7に見られるのと同じようにして得た。ポリエーテルポリマー8を、10mmの立方体へと切り分け、23℃で24時間、水に浸した。湿潤ポリマーを、15時間、60℃で真空乾燥させて、1535.0部のポリエーテルポリマー8を得た。EOのモル%は、Cl含量およびAGE含量により、69.2モル%と推定した。コポリマー8の水に溶ける含量は10.2重量%であった。
架橋可能な化合物8および半導電組成物8を、実施例1に見られるのと同じようにして得た。
実施例1〜5は、体積抵抗率、ポリマーの水に溶ける含量、およびOPCクレージングが良好であることを示した。比較例7および8は、OPCクレージングが不十分であり、水に溶ける含量が高いことを示した。比較例6は、体積抵抗率が不十分であることを示した。
体積抵抗率測定
半導電組成物の体積抵抗率は、株式会社三菱ケミカルアナリテックが製造したHIRESTA−UP器具を用いて測定する。この試験は、100Vで60秒間、23℃および50%相対湿度で行い、結果は、試験したサンプルの抵抗率および厚さに基づいて計算する。体積抵抗率は、実施例1に記載するようにまずコポリマーを半導電組成物へと変換することによって、コポリマーについて測定する。
半導電組成物の体積抵抗率は、株式会社三菱ケミカルアナリテックが製造したHIRESTA−UP器具を用いて測定する。この試験は、100Vで60秒間、23℃および50%相対湿度で行い、結果は、試験したサンプルの抵抗率および厚さに基づいて計算する。体積抵抗率は、実施例1に記載するようにまずコポリマーを半導電組成物へと変換することによって、コポリマーについて測定する。
水に溶ける量の測定
コポリマーの水に溶ける量は、試験前にサンプルの重量を測定し、サンプルが水に168時間23℃で浸されてから、60℃で24時間真空乾燥された後でその重量を比較することによって、測定する。サンプルのサイズは、約1mmの立方体へと切り分けられた1グラムである。
コポリマーの水に溶ける量は、試験前にサンプルの重量を測定し、サンプルが水に168時間23℃で浸されてから、60℃で24時間真空乾燥された後でその重量を比較することによって、測定する。サンプルのサイズは、約1mmの立方体へと切り分けられた1グラムである。
有機光伝導体(OPC)クレージング試験
有機光伝導体(OPC)クレージング試験は、硬化したゴムシートを43℃および80%相対湿度で18日間、有機光伝導体と接触させることによって実行する。硬化したゴムを、次に、OPC表面から除去し、C544n Lexmarkプリンタにおいて使用する。OPCは、C544n Lexmarkプリンタのトナーカートリッジから入手した。OPCクレージング試験は、10%画線比率(coverage)の像を5回印刷する。結果は、印刷物のいずれにも、より明るいかまたはより暗い線などの印刷品質欠陥がなければ、優良であると考えられる。結果は、1回目の印刷物には印刷品質欠陥があるものの5回目の印刷物には欠陥がない場合には、良好であると考えられる。結果は、すべての印刷物に欠陥がある場合、不十分であると考えられる。
有機光伝導体(OPC)クレージング試験は、硬化したゴムシートを43℃および80%相対湿度で18日間、有機光伝導体と接触させることによって実行する。硬化したゴムを、次に、OPC表面から除去し、C544n Lexmarkプリンタにおいて使用する。OPCは、C544n Lexmarkプリンタのトナーカートリッジから入手した。OPCクレージング試験は、10%画線比率(coverage)の像を5回印刷する。結果は、印刷物のいずれにも、より明るいかまたはより暗い線などの印刷品質欠陥がなければ、優良であると考えられる。結果は、1回目の印刷物には印刷品質欠陥があるものの5回目の印刷物には欠陥がない場合には、良好であると考えられる。結果は、すべての印刷物に欠陥がある場合、不十分であると考えられる。
〔実施の態様〕
(1) コポリマーにおいて、
約50〜約80モル%のアルキレンオキシドと、
約5〜約50モル%のハロエポキシドと、
0〜約15モル%のジエンエポキシドと、
を含み、
前記コポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である、コポリマー。
(2) 実施態様1に記載のコポリマーにおいて、
組成物は、水に溶ける量が5重量%未満である、コポリマー。
(3) 実施態様1に記載のコポリマーにおいて、
前記組成物は、水に溶ける量が2重量%未満である、コポリマー。
(4) 実施態様1〜3のいずれかに記載のコポリマーにおいて、
前記コポリマーから形成された半導電組成物は、約1.0×105〜3.5×107Ω・cmの体積抵抗率を有する、コポリマー。
(5) 実施態様1〜4のいずれかに記載のコポリマーにおいて、
前記アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびそれらの混合物から選択される、コポリマー。
(1) コポリマーにおいて、
約50〜約80モル%のアルキレンオキシドと、
約5〜約50モル%のハロエポキシドと、
0〜約15モル%のジエンエポキシドと、
を含み、
前記コポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である、コポリマー。
(2) 実施態様1に記載のコポリマーにおいて、
組成物は、水に溶ける量が5重量%未満である、コポリマー。
(3) 実施態様1に記載のコポリマーにおいて、
前記組成物は、水に溶ける量が2重量%未満である、コポリマー。
(4) 実施態様1〜3のいずれかに記載のコポリマーにおいて、
前記コポリマーから形成された半導電組成物は、約1.0×105〜3.5×107Ω・cmの体積抵抗率を有する、コポリマー。
(5) 実施態様1〜4のいずれかに記載のコポリマーにおいて、
前記アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびそれらの混合物から選択される、コポリマー。
(6) 実施態様1〜5のいずれかに記載のコポリマーにおいて、
前記ハロエポキシドは、エピハロヒドリンである、コポリマー。
(7) 実施態様6に記載のコポリマーにおいて、
前記エピハロヒドリンは、エピクロルヒドリンである、コポリマー。
(8) 半導電組成物において、
実施態様1〜7のいずれかに記載の硬化したコポリマーを含む、半導電組成物。
(9) 実施態様8に記載の半導電組成物において、
前記組成物は、NBRをさらに含む、半導電組成物。
(10) コポリマーを精製する方法において、
コポリマーを提供するステップであって、前記コポリマーは、
約50〜約80モル%のアルキレンオキシド、
約5〜約50モル%のハロエポキシド、および、
0〜約15モル%のジエンエポキシド、
を含む、ステップと、
前記コポリマーを溶媒と混合することを含む低温吸収によって前記コポリマーを処理するステップであって、前記溶媒は、約−20℃〜約40℃の温度である、ステップと、それから、
前記溶媒を前記コポリマーから除去するステップと、
を含む、方法。
前記ハロエポキシドは、エピハロヒドリンである、コポリマー。
(7) 実施態様6に記載のコポリマーにおいて、
前記エピハロヒドリンは、エピクロルヒドリンである、コポリマー。
(8) 半導電組成物において、
実施態様1〜7のいずれかに記載の硬化したコポリマーを含む、半導電組成物。
(9) 実施態様8に記載の半導電組成物において、
前記組成物は、NBRをさらに含む、半導電組成物。
(10) コポリマーを精製する方法において、
コポリマーを提供するステップであって、前記コポリマーは、
約50〜約80モル%のアルキレンオキシド、
約5〜約50モル%のハロエポキシド、および、
0〜約15モル%のジエンエポキシド、
を含む、ステップと、
前記コポリマーを溶媒と混合することを含む低温吸収によって前記コポリマーを処理するステップであって、前記溶媒は、約−20℃〜約40℃の温度である、ステップと、それから、
前記溶媒を前記コポリマーから除去するステップと、
を含む、方法。
(11) 実施態様10に記載の方法において、
前記溶媒は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、およびイソプロパノールから選択される、方法。
(12) 実施態様10または11に記載の方法において、
前記コポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である、方法。
(13) 半導電組成物を製造する方法において、
実施態様10〜12のいずれかのステップと、
前記コポリマーを架橋剤および促進剤と調合するステップと、
調合された前記混合物を半導電組成物へと硬化させるステップと、
を含む、方法。
(14) 実施態様10〜13のいずれかに記載の方法において、
前記半導電組成物は、約1.0×105〜約3.5×107Ω・cmの体積抵抗率を有する、方法。
前記溶媒は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、およびイソプロパノールから選択される、方法。
(12) 実施態様10または11に記載の方法において、
前記コポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である、方法。
(13) 半導電組成物を製造する方法において、
実施態様10〜12のいずれかのステップと、
前記コポリマーを架橋剤および促進剤と調合するステップと、
調合された前記混合物を半導電組成物へと硬化させるステップと、
を含む、方法。
(14) 実施態様10〜13のいずれかに記載の方法において、
前記半導電組成物は、約1.0×105〜約3.5×107Ω・cmの体積抵抗率を有する、方法。
Claims (14)
- コポリマーにおいて、
約50〜約80モル%のアルキレンオキシドと、
約5〜約50モル%のハロエポキシドと、
0〜約15モル%のジエンエポキシドと、
を含み、
前記コポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である、コポリマー。 - 請求項1に記載のコポリマーにおいて、
組成物は、水に溶ける量が5重量%未満である、コポリマー。 - 請求項1に記載のコポリマーにおいて、
前記組成物は、水に溶ける量が2重量%未満である、コポリマー。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のコポリマーにおいて、
前記コポリマーから形成された半導電組成物は、約1.0×105〜3.5×107Ω・cmの体積抵抗率を有する、コポリマー。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のコポリマーにおいて、
前記アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびそれらの混合物から選択される、コポリマー。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のコポリマーにおいて、
前記ハロエポキシドは、エピハロヒドリンである、コポリマー。 - 請求項6に記載のコポリマーにおいて、
前記エピハロヒドリンは、エピクロルヒドリンである、コポリマー。 - 半導電組成物において、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化したコポリマーを含む、半導電組成物。 - 請求項8に記載の半導電組成物において、
前記組成物は、NBRをさらに含む、半導電組成物。 - コポリマーを精製する方法において、
コポリマーを提供するステップであって、前記コポリマーは、
約50〜約80モル%のアルキレンオキシド、
約5〜約50モル%のハロエポキシド、および、
0〜約15モル%のジエンエポキシド、
を含む、ステップと、
前記コポリマーを溶媒と混合することを含む低温吸収によって前記コポリマーを処理するステップであって、前記溶媒は、約−20℃〜約40℃の温度である、ステップと、それから、
前記溶媒を前記コポリマーから除去するステップと、
を含む、方法。 - 請求項10に記載の方法において、
前記溶媒は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、およびイソプロパノールから選択される、方法。 - 請求項10または11に記載の方法において、
前記コポリマーは、水に溶ける量が10重量%未満である、方法。 - 半導電組成物を製造する方法において、
請求項10〜12のいずれか1項のステップと、
前記コポリマーを架橋剤および促進剤と調合するステップと、
調合された前記混合物を半導電組成物へと硬化させるステップと、
を含む、方法。 - 請求項10〜13のいずれか1項に記載の方法において、
前記半導電組成物は、約1.0×105〜約3.5×107Ω・cmの体積抵抗率を有する、方法。
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