JP2676629B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JP2676629B2 JP1124551A JP12455189A JP2676629B2 JP 2676629 B2 JP2676629 B2 JP 2676629B2 JP 1124551 A JP1124551 A JP 1124551A JP 12455189 A JP12455189 A JP 12455189A JP 2676629 B2 JP2676629 B2 JP 2676629B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子写真感光体に関し、詳しくは静電特性、
耐湿性及び耐久性の優れた電子写真感光体に関する。
(従来の技術) 電子写真感光体には所定の特性を得るため、あるいは
適用される電子写真プロセスの種類に応じて種々の構成
をとる。
電子写真感光体を代表的なものとして、支持体上に光
導電層が形成されている感光体及び表面に絶縁層を備え
た感光体があり、広く用いられている。支持体と少なく
とも1層の光導電層から構成される感光体は、最も一般
的な電子写真プロセスによる、即ち、帯電、画像露光及
び現像、更に必要に応じて転写による画像形成に用いら
れる。
更には、ダイレクト製版用のオフセット原版として電
子写真感光体を用いる方法が広く実用されている。
電子写真感光体の光導電層を形成するために使用する
結合剤は、それ自体の成膜性および光導電性粉末の結合
剤中への分散能力が優れるとともに、形成された記録体
層の基材に対する接着性が良好であり、しかも記録体層
の光導電層は帯電能力に優れ、暗減衰が小さく、光減衰
が大きく、前露光疲労が少く、且つ、撮像時の湿度の変
化によってこれら特性を安定に保持していることが必要
である等の各種の静電特性および優れた撮像性を具備す
る必要がある。
古くから公知の樹脂として、例えばシリコーン樹脂
(特公昭34−6670号)、スチレン−ブタジエン樹脂(特
公昭35−1960号)、アルキッド樹脂、マレイン酸樹脂、
ポリアミド(特公昭35−11219号)、酢酸ビニル樹脂
(特公昭41−2425号)、酢酸ビニル共重合体(特公昭41
−2426号)、アクリル樹脂(特公昭35−11216号)、ア
クリル酸エステル共重合体(例えば特公昭35−11219
号、特公昭36−8510号、特公昭41−13946号等)等が知
られている。
しかし、これらの樹脂を用いた電子写真感光材料にお
いては、1)光導電性粉体との親和性が不足し、塗工液
の分散性が不良となる、2)光導電層の帯電性が低い、
3)複写画像の画像部(特に網点再現性・解像力)の品
質が悪い、4)複写画像作成時の環境(例えば高温高
湿、低温低湿)にその画質が影響されやすい、5)感光
層の膜強度・接着性が充分でなく、特にオフセットマス
ターとして用いると、オフセット印刷時に、感光層の脱
離等が生じ印刷枚数が多くできない、等のいずれかの問
題があった。
光導電層の静電特性の改良方法として種々の方法が提
案されており、その1つの方法として例えば、芳香族環
又はフラン環にカルボキシル基又はニトロ基を含有する
化合物、あるいはジカルボン酸の無水物を更に組合せ
て、光導電層に共存させる方法が特公昭42−6878号、特
公昭45−3073号に開示されている。しかし、これらの方
法によって改良された感光材料でも、その静電特性は充
分でなく、特に光減衰特性の優れたものは得られていな
い。そこでこの感光材料の感度不足を改良するために、
光導電層中に増感色素を多量に加える方法が従来とられ
てきたが、このような方法によって作製された感光材料
は白色度が著しく劣化し、記録体としての品質低下を生
じ、場合によっては感光材料の暗減衰の劣化を起こし、
充分な複写画像が得られなくなってしまうという問題を
有していた。
一方、光導電層に用いる結着樹脂として樹脂の平均分
子量を調節して用いる方法が特開昭60−10254号に開示
されている。即ち、酸価4〜50のアクリル樹脂で平均分
子量が103〜104の分布の成分のものと104〜2×105の分
布の成分のものを併用することにより、静電特性(特に
PPC感光としての繰り返し再現性が良好)、耐湿性等を
改良する技術が記載されている。
更に、電子写真感光体を用いた平版印刷用原版の研究
が鋭意行なわれており、電子写真感光体としての静電特
性と印刷原版としての印刷特性を両立させた光導電層用
の結着樹脂として、例えば、特公昭50−31011号では、
フマル酸存在下で(メタ)アクリレート系モノマーと他
のモノマーと共重合させた。w1.8×104〜10×104でTg
10〜80℃の樹脂と、(メタ)アクリレート系モノマーと
フマル酸以外の他のモノマーとから成る共重合体とを併
用したもの、又特開昭53−54027号では、カルボン酸基
をエステル結合から少なくとも原子数7個離れて有する
置換基をもつ(メタ)アクリル酸エステルを含む三元共
重合体を用いるもの、又特開昭54−20735号、特開昭57
−202544号では、アクリル酸及びヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートを含む4元又は5元共重合体を用いる
もの、又特開昭58−68046号では、炭素数6〜12のアル
キル基を置換基とする(メタ)アクリル酸エステル及び
カルボン酸含有のビニルモノマーを含む3元共重合体を
用いるもの等が光導電層の不感脂化性の向上に効果があ
ると記載されている。しかし、上記した静電特性、耐湿
特性及び耐久性に効果があるとされる樹脂であっても、
現実に評価してみると特に帯電性、暗電荷保持性、光感
度の静電特性、光導電層の平滑性等に問題があり、実用
上満足できるものではなかった。
又、電子写真式平版印刷用原版として開発されたとす
る結着樹脂においても、現実に評価してみると前記の静
電特性、印刷物の地汚れ等に問題があった。
更に、これらの問題点を解決するために、結着樹脂と
して酸性基を重合体の側鎖に含有する共重成分を0.05〜
10重量%含有する低分子量の樹脂(w103〜104)を用
いることにより、光導電層の平滑性及び静電特性を良好
にし、しかも地汚れのない画質を得ることが特開昭63−
217354号に、更にかかる低分子量樹脂を高分子量の樹脂
(w104以上)と組合せて用いることにより、上記特性
を阻害せずに光導電層の膜強度を充分ならしめ耐刷性を
向上させることが特願昭63−49817号、特開昭63−22014
8号及び同63−220149号に記載されている (発明が解決しようとする課題) しかしながら、これらの樹脂を用いても、環境が高温
・高湿から低温・低湿まで著しく変動した場合における
安定した性能の維持においてはいまだ不充分であること
が判った。特に半導体レーザー光を用いたスキャニング
露光方式では、従来の可視光による全面同時露光方式に
比べ、露光時間が長くなり、また露光強度にも制約があ
ることから、静電特性、特に暗電荷保持特性、光感度に
対して、より高い性能が要求される。
本発明は、以上の様な従来の電子写真感光体の有する
課題を改良するものである。
本発明の目的は、複写画像形成時の環境が低温低湿あ
るいは高温高湿の如く変動した場合でも、安定して良好
な静電特性を維持し、鮮明で良質な画像を有する電子写
真感光体を提供することである。
本発明の他の目的は、静電特性に優れ且つ環境依存性
の小さいCPC電子写真感光体を提供することである。
本発明の他の目的は、半導体レーザー光を用いたスキ
ャニング露光方式に有効な電子写真感光体を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、電子写真式平版印刷原版とし
て、静電特性(特に暗電荷保持性及び光感度)に優れ、
原画に対して忠実な複写画像を再現し、且つ、印刷物の
全面一様な地汚れはもちろん点状の地汚れをも発生させ
ず、また耐刷性の優れた平版印刷原版を提供することで
ある。
(課題を解決するための手段) 上記目的は無機光導電体及び結着樹脂を少なくとも含
有する光導電層を有する電子写真感光体において、該結
着樹脂が、下記に示される樹脂〔A〕の少なくとも1種
と樹脂〔B〕の少なくとも1種とを含有して成る事を特
徴とする電子写真感光体により達成されることが見出さ
れた。
樹脂〔A〕; 下記一般式(II a)及び(II b)で示される重合体成
分のうちの少なくとも1種及び−COOH基、−PO3H2基、
−SO3H基、−OH基及び (R1は炭化水素基又は−OR2基(R2は炭化水素基を示
す)を表わす)基から選ばれる少なくとも1つの極性基
を含有する重合体成分のうちの少なくとも1種を各々含
有する重合体主鎖の一方の末端にのみ下記一般式(I)
で示される重合性二重結合基を結合して成る重量平均分
子量2×104以下の一官能性マクロモノマー(M)と、
下記一般式(III)で示されるモノマーとから少なくと
も成る重量平均分子量1.0×103〜2.0×104のグラフト共
重合体。
一般式(I) 〔式中(I)中、X0は−COO−、−OCO−、−CH2OCO−、
−CH2COO−、−O−、−SO2−、−CO−、−CONHCOO−、
−CONHCONH−、−CONHSO2−、 を表わす(ここでR11は水素原子又は炭化水素基を表わ
す)。
a1、a2は、互いに同じでも異なってもよく、各々水素
原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭化水素基、−COO−Z
1又は炭化水素を介した−COO−.1(Z1は水素原子又は置
換されてもよい炭化水素基を示す)を表わす。〕 一般式(II a) 一般式(II b) 〔式(II a)又は(II b)中、X1は式(1)中のX0と同
一の内容を表わす。Q1は、炭素数1〜18の脂肪族基又は
炭素数6〜12の芳香族基を表わす。
b1、b2は、互いに同じでも、異なってもよく、式
(I)中のa1、a2と同一の内容を表わす。
Vは−CN、−CONH2又は を表わし、Yは水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、
アルコキシ基又は−COOZ2(Z2はアルキル基、アラルキ
ル基又はアリール基を示す)を表わす。〕 一般式(III) 〔式(III)中は、X2は、式(I)中のX0と同一の内容
を表わし、Q2は式(II a)中のQ1と同一の内容を表わ
す。c1、c2は互いに同じでも異なってもよく、式(I)
中のa1、a2と同一の内容を表わす。〕 樹脂〔B〕; 5×104の重量平均分子量を有し、下記一般式〔IV〕
で示される繰り返し単位を重合体成分として少なくとも
含有し、且つ架橋構造を有する樹脂。
一般式(IV) 〔式中、X3は−COO−、−OCO−、−CH2OCO−、−CH2COO
−、−O−又は−SO2−を表わす。
Q3は炭素数1〜22の炭化水素基を表わす。
d1及びd2は、互いに同じでも異なってもよく、各々水
素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜8の炭化
水素基、−COO−Z3又は炭素数1〜8の炭化水素基を介
した−COO−Z3(Z3は炭素数1〜18の炭化水素基を表わ
す)を表わす。〕 本発明に供される結着樹脂は、一官能性マクロモノマ
ー(M)と一般式(III)で示される単量体とを少なく
とも含有する低分子量のグラフト型共重合体(A)と、
少なくとも一部が架橋された高分子の樹脂〔B〕とから
少なくとも構成される。
本発明に用いられるグラフト型共重合体は、重合体主
鎖の片末端に−PO3H2基、−SO3H基、−COOH基、OH基及
(R3はR1と同一の内容を表わす)から選ばれる極性基を
1つ以上有していてもよい(以下この樹脂〔A〕を、特
に樹脂〔A′〕と称することもある)。
更に、樹脂〔B〕が、更に、少なくとも1つの重合体
主鎖の片末端のみに−PO3H2基、−SO3H基、−COOH基、
−OH基、−SH基、 (R4はR1と同一の内容を表わす)、環状酸無水物含有
基、−CHO基、−CONH2基、−SO2NH2基及び (e1、e2は同じでも異なってもよく、水素原子又は炭化
水素基を表わす)から選択される少なくとも1つの極性
基を結合して成る樹脂(以下この樹脂を特に樹脂
〔B′〕と称することもある。)であることが好まし
く、更には樹脂〔B〕は、樹脂〔A〕で示される極性基
又は環状無水物含有基を含有する繰り返し単位を重合体
成分として含有しない樹脂であることがより好ましい。
前述の如き従来公知の酸性基含有結着樹脂は主として
オフセットマスター用であって、膜強度保持による耐刷
性向上のためにその分子量は大きいものであり(例えば
5×104以上)、且つこれらの共重合体はランダム共重
合体であり酸性基含有の共重合体成分は、重合体主鎖に
ランダムに存在しているものであった。
これに対し、本発明の結着樹脂で用いられる樹脂
〔A〕は、グラフト型共重合体であり、且つ樹脂中に含
有される酸性基又はヒドロキシル基が、重合体主鎖中に
ランダムに存在するものではなく、グラフト部にランダ
ムに存在するのみあるいはさらに任意に共重合体主鎖の
末端に存在するのみという具合に、それぞれ極性基(酸
性基又はヒドロキシル基)が特定に結合された共重合体
である。
従って、重合体の主鎖から離れた特定の位置に存在す
る極性基の部分が無機光導電体の化学量論的な欠陥に吸
着し、重合体の主鎖部分は、光導電体の表面をゆるやか
に且つ充分に被覆していると推定される。その事によ
り、光導電体のトラップを補償すると共に湿度特性を向
上させる一方、光導電体の分散が充分に行なわれ、凝集
を抑制することを見出した。そして樹脂〔B〕は、樹脂
〔A〕を用いたことによる電子写真特性の高性能を全く
阻害せずに、樹脂〔A〕のみでは不充分な光導電層の機
械的強度を充分ならしめるものである。
また、本発明では光導電層表面の平滑性が滑らかとな
る。一方、電子写真式平版印刷原版として光導電層表面
の平滑性の粗らい感光体を用いると、光導電体である酸
化亜鉛粒子と結着樹脂の分散状態が適切でなく、凝集物
が存在する状態で光導電層が形成されるため、不感脂化
処理液による不感脂化処理をしても非画像部の親水化が
均一に充分に行なわれず、印刷時に印刷インキの付着を
引き起こし、結果として印刷物の非画像部の地汚れが生
じてしまう。
更に極性基を重合体主鎖に含有するランダム共重合体
樹脂に比べて光感度が良好であることが判った。
通常可視光〜赤外光域に光感度を保有させるために用
いる分光増感色素は、光導電体に吸着することでその分
光増感作用が充分機能するものであることから、本発明
の共重合体を含有する結着樹脂は、分光増感色素の吸着
を阻害しないで光導電体と適切に相互作用するものと推
定される。この作用は、近赤外〜赤外光の分光増感用色
素として特に有効なシアニン色素あるいはフタロシアニ
ン系顔料で特に顕著な効果を示した。
また、本発明の樹脂〔B〕は、適度に架橋され、更
に、樹脂〔B′〕は主鎖の片末端にのみ極性基を結合し
た共重合体であることから、高分子鎖間の相互作用更に
は極性基と光導電性粒子との弱い相互作用等が相乗作用
して、電子写真特性及び膜強度において著しく優れた性
能を両立しているものと考えられる。
一方樹脂〔B〕の重合体成分中に樹脂〔A〕の主鎖末
端に任意に含有されると同様の極性基が含有されると光
導電体の分散が破壊され、凝集物あるいは沈澱物が生成
するかあるいはたとえ塗膜ができたとしても、得られた
光導電体の静電特性は著して低下してしまったり、感光
体表面の平滑度が粗くなり機械的摩耗に対する強度等が
悪化してしまうため好ましくない。
本発明における低分子量体の樹脂〔A〕のみを結着樹
脂として用いる場合にも、光導電体と結着樹脂が充分に
吸着し、粒子表面を被覆し得るため、光導電層の平滑性
及び静電特性においても良好で、しかも地汚れのない画
質が得られ、更に、CPC感光体あるいは数千枚の印刷枚
数のオフセット原版としては充分な膜強度が保有され
る。しかし、ここで本発明の如く樹脂〔B〕を共存させ
ることで、樹脂〔A〕の機能を何ら疎外することなく樹
脂〔A〕のみではいまだ不充分な光導電層の機械的強度
をより向上させることができた。従って、本発明の感光
体は、環境条件が変動しても優れた静電特性を有し且
つ、膜強度も充分であり、過酷な印刷条件下(例えば、
大型印刷機で印圧が強くなる場合など)でも8000枚以上
の印刷枚数が可能となった。
樹脂〔A〕において、グラフト型共重合体の重量平均
分子量1×103〜2×104、好ましくは3×104〜1×1
04、該マクロモノマーの共重合成分の存在割合は5〜70
重量%、好ましくは10〜60重量%、共重合体主鎖の末端
に極性基が結合する場合における該極性基の共重合体中
における存在割合は0.5〜15重量%、好ましくは1〜10
重量%である。また、樹脂〔A〕のガラス転移点は好ま
しくは−20℃〜120℃、より好ましくは−10℃〜90℃で
ある。
さらに、樹脂〔A〕の分子量が1×103より小さくな
ると、皮膜形成能が低下し充分な膜強度が保てず、分子
量が2×104より大きくなると本発明の樹脂であっても
電子写真特性(特に初期電位、暗減衰保持率)が劣化す
るため好ましくない。特にかかる高分子量体の場合に極
性基含有量が3重量%を越えるとかかる電子写真特性の
劣化が著しく、オフセットマスターとして用いたときに
地汚れが顕著となる。
結着樹脂〔A〕における極性基(グラフト中の極性基
及び任意の主鎖末端極性基)含有量が0.5重量%より少
ないと、初期電位が低くて充分な画像濃度を得ることが
できない。一方該極性基含有量が15重量%よりも多い
と、分散性が低下し、膜平滑度及び電子写真特性の高湿
特性が低下し、更にオフセットマスターとして用いると
きに地汚れが増大する。
尚、本願明細書において、本発明の樹脂の重量平均分
子量(Mw)は、Mwが1千程度以上のポリマーにおいて実
験値として再現性のよい、「ポリスチレン換算によるGP
C法」に基づいた測定値を示す。ここで、本発明のマク
ロモノマーを共重合体成分として含有する樹脂は、溶液
中でそのポリマー鎖の存在状態が、ランダムポリマーの
ような線状ポリマーとは異なり、特異な形態(例えばポ
リマー鎖の絡まり合いなど)を示すため、見かけ上の分
子量(Mw)が小さくなることがある。
本発明のグラフト型共重合樹脂〔A〕の共重合成分と
して供せられる、一官能性マクトモノマー(M)につい
て更に具体的に説明する。一官能性マクロモノマー
(M)は、一般式(I)で示される重合性二重結合基
を、一般式(II a)及び(II b)で示される重合体成分
のうちの少なくとも1種と特定の極性基(−COOH基、−
PO3H2基、−SO3H基、−OH基及び/又は を含有する重合体成分のうちの少なくとも1種と含有す
る重合体主鎖の一方の末端にのみ結合して成る、重量平
均分子量2×104以下のものである。
一般式(I)、(II a)及び(II b)において、a1
a2、X0、b1、b2、X1、Q1及びVに含まれる炭化水素基は
各々示された炭素数(未置換の炭化水素基としての)を
有するのが、これら炭化水素基は置換基を有していても
よい。
一般式(I)において、X0は、−COO−、−OCO−、−
CH2OCO−、−CH2COO−、−O−、−SO2−、−CO−、−C
ONHCOO−、−CONHCONH−、−CONHSO2−、 を表わす。ここで、R11は水素原子のほか、好ましい炭
化水素基としては、炭素数1〜18の置換されてもよいア
ルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシ
ル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、
2−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、2−シアノ
エチル基、2−メトキシカルボニルエチル基、2−メト
キシエチル基、3−ブロモプロピル基等)、炭素数4〜
18の置換されてもよいアルケニル基(例えば、2−メチ
ル−1−プロペニル基、2−ブテニル基、2−ペンテニ
ル基、3−メチル−2−ペンテニル基、1−ペンテニル
基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、4−メチル
−2−ヘキセニル基等)、炭素数7〜12の置換されても
よいアラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル
基、3−フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、2−
ナフチルエチル基、クロロベンジル基、ブロモベンジル
基、メチルベンジル基、エチルベンジル基、メトキシベ
ンジル基、ジメチルベンジル基、ジメトキシベンジル基
等)、炭素数5〜8の置換されてもよい脂環式基(例え
ば、シクロヘキシル基、2−シクロヘキシルエチル基、
2−シクロペンチルエチル基等)又は炭素数6〜12の置
換されてもよい芳香族基(例えば、フェニル基、ナフチ
ル基、トリル基、キシリル基、プロピルフェニル基、ブ
チルフェニル基、オクチルフェニル基、ドデシルフェニ
ル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ブト
キシフェニル基、デシルオキシフェニル基、クロロフェ
ニル基、ジクロロフェニル基、ブロモフェニル基、シア
ノフェニル基、アセチルフェニル基、メトキシカルボニ
ルフェニル基、エトキシカルボニルフェニル基、ブトキ
シカルボニルフェニル基、アセトアミドフェニル基、プ
ロピオアミドフェニル基、ドデシロイルアミドフェニル
基等)があげられる。
X0を表わす場合、ベンゼン環は置換基を有してもよい。置
換基としては、ハロゲン原子(例えば塩素原子、臭素原
子等)、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、クロロメチル基、メトキシメチル基
等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、
プロピオキシ基、ブトキシ基等)等が挙げられる。
a1及びa2は、互いに同じでも異なっていてもよく、好
ましくは水素原子、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、
臭素原子等)、シアノ基、炭素数1〜4のアルキル基
(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
等)、−COO−Z1又は炭化水素を介したCOOZ1(Z1は、好
ましくは水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基、アル
ケニル基、アラルキル基、脂環式基またはアリール基を
表わし、これらは置換されていてもよく、具体的には、
上記R11について説明したものと同様の内容を表わす)
を表わす。
上記炭化水素を介した−COO−Z1基における炭化水素
としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等が
挙げられる。
更に好ましくは、一般式(I)について、X0は−COO
−、−OCO−、−CH2OCO−、−CO2COO−、−O−、−CON
HCO−、−CONHCONH−、−CONH−、−SO2NH−又は を表わし、a1,a2は互いに同じでも異なってもよく、各
々水素原子、メチル基、−COOZ1又は−CH2COOZ1{Z
1は、より好ましくは水素原子又は炭素数1〜6のアル
キル基(例えばメチル基、エチル基、ピロピル基、ブチ
ル基、ヘキシル基等)を表わす。}を表わす。更により
好ましくは、a1、a2においていずれか一方が水素原子を
表わす。
即ち、一般式(I)で表わされる重合性二重結合基と
して、具体的には、 等が挙げられる。
一般式(II a)又は(II b)において、X1は式(I)
中のX0と同一の内容を表わす。b1、b2は互いに同じでも
異なってもよく、式(I)中のa1、a2と同一の内容を表
わす。
Q1は、炭素数1〜18の脂肪族基又は炭素数6〜12の芳
香族基を表わす。
具体的には、炭素数1〜18の置換されてもよいアルキ
ル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ヘプチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、
ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデ
ジル基、2−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、2
−ヒドロキシルエチル基、2−メトキシエチル基、2−
エトキシエチル基、2−シアノエチル基、3−クロロプ
ロピル基、2−(トリメトキシシリル)エチル基、2−
テトラヒドロフリル基、2−チエニルエチル基、2−N,
N−ジメチルアミノエチル基、2−N,N−ジエチルアミノ
エチル基等)、炭素数5〜8のシクロアルキル基(例え
ばシクロヘプチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチ
ル基等)、炭素数7〜12の置換されてもよいアラルキル
基(例えば、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニル
プロピル基、ナフチルメチル基、2−ナフチルエチル
基、クロロベンジル基、ブロモベンジル基、ジクロロベ
ンジル基、メチルベンゾル基、クロロ−メチル−ベンジ
ル基、ジメチルベンジル基、トリメチルベンジル基、メ
トキシベンジル基等)等の脂肪族基、更に炭素数6〜12
の置換されてもよいアリール基(例えば、フェニル基、
トリル基、キシリル基、クロロフェニル基、ブロモフェ
ニル基、ジクロロフェニル基、クロロ−メチル−フェニ
ル基、メトキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニ
ル基、ナフチル基、クロロナフチル基等)等の芳香族基
が挙げられる。
式(II a)において、好ましくはX1は−COO−、−OCO
−、−CH2COO−、−CH2OCO−、−O−、−CO−、−CONH
COO−、−CONHCONH−、−CONH−、−SO2NH−又は を表わす。
b1、b2の好ましい例は、前記したa1、a2と同様の内容
を表わす。
一般式(II b)において、Vは−CN、−CONH2又は を表わし、Yは水素原子、ハロゲン原子(例えば塩素原
子、臭素原子等)、炭化水素基(例えばメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、クロロメチル基、フェニ
ル基等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ
基、プロピオキシ基、ブトキシ基等)又は−COOZ2(Z2
は好ましくは炭素数1〜8のアルキル基、炭素数7〜12
のアラルキル基又はアリール基を表わす)を表わす。
マクロモノマー(M)は、式(II a)及び/又は(II
b)で示される重合体成分を2種以上含有していてもよ
い。又、Q1が脂肪族基の場合、炭素数6〜12の脂肪族基
は、マクロモノマー(M)中の全重合体成分中の20重量
%を越えない範囲で用いる事が好ましい。
更には、一般式(II a)におけるX1が−COO−である
場合には、マクロモノマー(M)中の全重合体成分中、
式(II a)で示される重合体成分が少なくとも30重量%
以上含有されることが好ましい。
さらに、マクロモノマー(M)において、式(II a)
及び/又は(II b)で示される共重合体成分とともにさ
らなる成分として共重合する、極性基(−COOH基、−PO
3H2基、−SO3H基、OH基、 を含有する成分としては、前記のマクロモノマー(M)
と共重合し得る上記極性基を含有するビニル系化合物で
あればいずれでも用いることができる。例えば、高分子
学会編「高分子データ・ハンドブック〔基礎編〕」培風
館(1986刊)等に記載されている。具体的には、アクリ
ル酸、α及び/又はβ置換アクリル酸(例えばα−アセ
トキシ体、α−アセトキシメチル体、α(2−アミノ)
エチル体、α−クロロ体、α−ブロモ体、α−フロロ
体、α−トリブチルシリル体、α−シアノ体、β−クロ
ロ体、β−ブロモ体、α−クロロ体、β−メシキシ体、
α,β−ジクロロ体等)、メタクリル酸、イタコン酸、
イタコン酸半ばエステル類、イタコン酸半アミド類、ク
ロトン酸、2−アルケニルカルボキシ酸類(例えば2−
ペンテン酸、2−メチル−2−ヘキセン酸、2−オクテ
ン酸、4−メチル−2−ヘキセン酸、4−エチル−2−
オクテン酸等)、マレイン酸、マレイン酸半エステル
類、マレイン酸半アミド類、ビニルベンゼンカルボン
酸、ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルスルホン酸、ビ
ニルホスホ酸、ジカルボン酸類、アルコール類のビニル
基又はアリル基の半エステル誘導体、及びこれらのカル
ボン酸又はスルホン酸のエステル誘導体、アミド誘導体
の置換基中に該極性基を含有する化合物が挙げられる。
においてR1及びR2が示す炭化水素基としては、式(II
a)中のQ1にて前記した同一の炭化水素基を挙げること
ができる。OH基としては、ビニル基又はアリル基含有の
アルコール類(例えばアリルアルコール、メタクリル酸
エステル、アクリルアミド等のエステル置換基、N−置
換基中に−OH基を含有する化合物等)、ヒドロキシフェ
ノール又はヒドロキシフェニル基を置換基として含有す
るメタクリル酸エステルもしくはアミド類を挙げること
ができる。
例えば以下に挙げられる単量体が例として示される
が、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
ここで、以下の各例において、aは−H、−CH3、−C
l、−Br、−CN、−CH2COOCH3又は−CH2COOHを示し、b
は−H又は−CH3を示し、jは2〜18の整数を示し、k
は2〜5の整数を示し、lは1〜4の整数を示し、mは
1〜12の整数を示す。
(A−15) CH2=CH−CH2OCO(CH2mCOOH (A−16) CH2=CHCH2 lCOOH (A−49) CH2=CHCH2 lOH (A−52) CH2=CHCH2 lCOO(CH2−OH マクロモノマー(M)中の全重合体成分中、該極性基
を含有する共重合体成分として含有される量は、全重合
体成分100重量部当り好ましくは0.5〜50重量部、より好
ましくは1〜40重量部である。
これら極性基含有のランダム共重合体から構成される
一官能マクロモノマーが共重合成分として樹脂〔A〕中
に含有された時に、樹脂〔A〕中の全グラフト部に含有
される該極性基の含有成分の総量は、樹脂〔A〕中の全
重合体成分100重量部当り0.1〜10重量部含有される事が
好ましい。更に好ましくは、−COOH基、−SO3H基及び−
PO3H2基から選ばれる酸性基を含有する場合には、樹脂
〔A〕中、グラフト部に存在する総量は0.1〜5重量%
である。
マクロモノマー(M)中の重合体成分として、これら
以外の他の重合体成分を含有してもよく、例えば重合し
うる他の繰り返し単位に相当する単量体として、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド類、
メタクリルアミト類、スチレン及びその誘導体(例えば
ビニルトルエン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、
ブロモスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、N,N−ジ
メチルアミノメチルスチレン等)、複素環ビニル類(例
えばビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルピロ
リドン、ビニルチオフェン、ビニルピラリゾール、ビニ
ルジオキサン、ビニルオキサジン等)等が挙げらられ
る。
これら他の単量体が含有される場合には、マクロモノ
マー(M)の全重合体成分100重量部当り1〜20重量部
であることが好ましい。
本発明において供されるマクロモノマーは、上述の如
き、一般式(II a)及び/又は(II b)で示される繰返
し単位及び特定の極性基を含有する繰り返し単位から少
なくとも成るランダムな重合体主鎖の一方の末端にの
み、一般式(I)で示される重合性二重結合基が、直接
結合するか、あるいは、任意の連結基で結合された化学
構造を有するものである。式(I)成分と式(II a)も
しくは(II b)成分又は極性基含有成分とを連結する連
結基としては、炭素−炭素結合(一重結合あるいは二重
結合、炭素−ヘテロ原子結合(ヘテロ原子としては例え
ば、酸素原子、イオウ原子、窒素原子、ケイ素原子
等)、ヘテロ原子−ヘテロ原子結合の原子団の任意の組
合せで構成されるものである。
さらに具体的な連結基としては、 〔R12,R13は水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素
原子、塩素原子、臭素原子等)、シアノ基、ヒドロキ
シ、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル
基等)等を示す〕、 −(CH=CH、 −O−、−S−、 −COO−、−SO2−、 −NHCOO−、−NHCONH−、 〔R14は、水素原子、前記式(II a)におけるQ1と同様
の内容を表わす炭素水素基等を示す〕等の原子団から選
ばれた単独の連結基もしくは任意の組合せで構成された
2以上の連結基を表わす。
マクロモノマー(M)の重量平均分子量が2×104
超えると、モノマー(III)との共重合性が低下するた
め好ましくない。他方、重量平均分子量が小さすぎる
と、感光層の電子写真特性の向上効果が小さくなるた
め、1×103以上であることが好ましい。
本発明に供されるマクロモノマー(M)は、従来公知
の合成方によって製造することができる。具体的には、
分子中に、カルボキシル基、カルボキシハライド基、ヒ
ドロキシル基、アミノ基、ハロゲン原子、エポキシ基等
の反応性基を含有した重合開始剤及び/又は連鎖移動剤
を用いて、ラジカル重合して得られる末端反応性基結合
のオリゴマーと種々の試薬を反応させて、マクロマーに
するラジカル重合法による方法当により合成される。
具体的には、P.Dreyfuss & R.P.Quirk、Encycl.Poly
m.Sci.Eng.、、551(1987)、P.F.Rempp、E.Franta、
Adu.Polym.Sci.58、1(1984)、川上雄資、化学工業、
38、56(1987)、山下雄也、高分子、31、988(198
2)、小林四郎、高分子、30、伊藤浩一、高分子加工、3
5、262(1986)、東貴四郎、津田隆、機能材料、1987 N
o.10、5等の総説及びそれに引例の文献・特許等に記載
の方法に従って合成することができる。
但し、本発明のマクロモノマー(M)は、その繰り返
し単位の成立として該極性基を含有している事から、合
成上、例えば次の配慮をして合成される。
その1つの方法としては、例えば反応式(I)で示さ
れる様に、該極性基を保護した官能基の形で含有する単
量体を用いて上記の方法でラジカル重合及び末端反応性
基を導入するものである。
本発明に供せられるマクロモノマー(M)中にランダ
ムに含有される該極性基(−SO3H基、−PO3H2基、−COO
H基、 −OH基)の保護基反応及び脱保護反応(例えば加水分解
反応、加水素分解反応、酸化分解反応等)については、
従来公知の方法により行なうことができる。具体的に
は、J.F.W.McOmie、“Protective Gvoups in Organic C
hemistry"、Plenum Press(1973年)T.W.Greene、“Pro
tective Gvoups in Organic Synthesis"、John Wiley
& Sous(1981年)、小田良平「高分子ファインケミカ
ル」講談社(1976年)、岩倉義男、栗田恵輔「反応性高
分子」講談社(1977年)、G.Berner etal、J.Radiation
Curing、1986、No.10、P10、特開昭62−212669号、特
開昭62−286064号、特開昭62−210475号、特開昭62−19
5684号、特開昭62−258476号、特開昭63−260439号、特
願昭62−220510号、特願昭62−226692号等に記載の方法
を用いて合成する事ができる。
他の1つの方法としては、例えば反応式(II)で示さ
れる様に、前記の様にしてオリゴマーを合成した後、オ
リゴマーの片末端に結合した「特定の反応性基」とオリ
ゴマー中に含有される該極性基との反応性の差を利用し
て、「特定の反応性」とのみ反応する重合二重結合性基
含有の試薬と反応させることで合成する方法である。
反応式(II)に示した様に、各特定の官能基の組合せ
についての具体例を表−Aに示すと次の如くなる。しか
し、本発明はこれらに限定されるものでなく、重要なこ
とは通常の有機化学反応における反応の選択性を利用す
ることで、オリゴマー中の該極性基を保護することなく
マクロモノマー化が達成されればよいものである。
用いることのできる連鎖移動剤としては、例えば該極
性基あるいは、後に該極性基に誘導しうる置換基含有の
メルカプト化合物(例えばチオグリコール酸、チオリン
ゴ酸、チオサリチル酸、2−メルカプトプロピオン酸、
3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプト酪酸、N
−(2−メルカプロプロピオニル)グリシン、2−メル
カプトニコチン酸、3−〔N−(2−メルカプトエチ
ル)カルバモイル〔プロピオン酸、3−〔N−(2−メ
ルカプトエチル)アミノ〕プロピオン酸、N−(3−メ
ルカプトプロピオニル)アラニン、2−メルカプトエタ
ンスルホン酸、3−メカルプトプロパンスルホン酸、4
−メルカプトブタンスルホン酸、2−メルカプトエタノ
ール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、1−
メルカプト−2−プロパノール、3−メルカプト−2−
ブタノール、メルカプトフェノール、2−メルカプトエ
チルアミン、2−メルカプトイミダゾール、2−メルカ
プト−3−ピリジノール等)又はこれらメルカプト化合
物の酸化体であるジスルフィド化合物、あるいは上記極
性基又は置換基含有のヨード化アルキル化合物(例えば
ヨード酢酸、ヨードプロピオン酸、2−ヨードエタノー
ル、2−ヨードエタンスルホン酸、3−ヨードプロパン
スルホン酸等)等が挙げられる。好ましくはメルカプト
化合物が挙げられる。
用いることのできる特定の反応性基含有の重合開始剤
としては、例えば、2,2′−アゾビス(2−シアノプロ
パノール)、2,2′−アゾビス(2−シアノペンタノー
ル)、4,4−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、4,4′−ア
ゾビス(4−シアノ吉草酸クロライド)、2,2′−アゾ
ビス〔2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イ
ル)プロパン〕、2,2′−アゾビス〔2−(2−イミダ
ゾリン−2−イル)プロパン〕、2,2′−アゾビス〔2
−(3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−2−イル)プ
ロパン〕、2,2′−アゾビス{2−〔1−(2−ヒドロ
キシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル〕プロパ
ン}、2,2′−アゾビス〔2−メチル−N−(2−ヒド
ロキシエチル)−プロピオンアミド〕等又はこれらの誘
導体等が挙げられる。
これら連鎖移動剤あるいは重合開始剤は、各々全単量
体100重量部にたいして0.1〜15重量%であり、好ましく
は0.5〜10重量%である。
本発明のマクロモノマー(M)は、具体的には、下記
の化合物を例として挙げることができる。但し、本発明
の範囲には、これらに限定されるものではない。また、
以下の各例において、bは−H又はCH3を示し、dは−
H、−CH3又は−CH2COOH3を示し、Rは−CnH2n+1(nは
1〜18の整数を示す)、−CH2C6H5(Y1、Y2は各々−H、−Cl、−Br、−CH3、−COCH3又は
−COOCH3を示す)、 を示し、W1は−CN、−OCOCH3、−CONH2又は−C6H5を示
し、W2は−Cl、−Br、−CN又は−OCH3を示し、rは2〜
18の整数を示し、sは2〜12の整数を示し、tは2〜4
の整数を示す。
他方、前記したマクロモノマー(M)と共重合する単
量体は一般式(III)で示される。式(III)において、
c1、c2は互いに同じでも異なってもよく、式(I)の
a1、a2と同一の内容を表わす。X2は式(II a)中のX
1と、Q2は式(II a)中のQ1と各々同一の内容を表わ
す。
本発明の樹脂において、マクロマー(M)を繰り返し
単位とする共重合成分と、一般式(III)で示される単
量体を繰り返し単位とする共重合成分の組成比は、好ま
しくは5〜70/95〜30(重量組成比)、より好ましくは1
0〜60/90〜40重量組成比である。
又、重合主鎖中には、−PO3H2基、−SO3H基、−COOH
基及び−PO3R1基の極性基を含有する共重合成分を含有
しないものが好ましい。
また、本発明の樹脂〔A〕は、前記したマクロモノマ
ー(M)及び一般式(III)の単量体とともにこれら以
外の単量体を更なる共重合成分として含有してもよい。
例えば、α−オレフィン類、アルカン酸ビニル又はア
リルエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、ビニルエーテル類、アクリルアミド類、メタクリル
アミド類、スチレン類、複素環ビニル類(例えば、ビニ
ルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、
ビニルチオフェン、ビニルイミドゾリン、ビニルピラゾ
ール、ビニルジオキサン、ビニルキノリン、ビニルチア
ゾール、ビニルオキサジン等)等が挙げられる。
ただし、マクロモノマー(M)及び式(III)の単量
体以外のこれら他の単量体は、共重合体中20重量%を越
えることはない。
本発明のグラフト共重合体において、マクロモノマー
(M)に相当する共重合成分が5重量%以下となると、
感光層塗布物としての分散が充分に行なわれなくなって
しまう。又70重量%を越えると、一般式(III)の単量
体との共重合が充分に進行しなくなり、所望のグラフト
共重合以外に一般式(III)の単量体あるいは他の単量
体のみの重合体が形成してしまうため好ましくない。更
には、これらの樹脂を用いて分散すると、光導電体との
凝集が発生してしまう。
更に、樹脂〔A〕は、一般式(III)で示される繰り
返し単位を少なくとも1種及びマクロモノマーで示され
る繰返し単位を少なくとも1種含有する重合体主鎖の片
末端にのみ、−PO3H2、−SO3H基、及び−COOH基、OH基
及び から選ばれる少なくとも一種の極性基を結合して成る共
重合体(樹脂〔A′〕)であってもよい。また共重合体
〔A〕と〔A′〕を併用してもよい。ここで、OH基及び は樹脂〔A〕の極性基含有重合成分において前記したOH
基、 と同様の内容を表わす。また該極性基は重合体主鎖の一
方の末端に直接結合するか、あるいは任意の連結基を介
して結合した化学構造を有する。
結合基としては炭素−炭素結合(一重結合あるいは二
重結合)、炭素−ヘテロ原子結合(ヘテロ原子としては
例えば、酸素原子、イオウ原子、窒素原子、ケイ素原子
等)、ヘテロ原子−ヘテロ原子結合の原子団の任意の組
合わせで構成されるものである。例えば、 −(CH=CH、 −O−、−S−、 −COO−、−SO2−、 −NHCOO−、−NHCONH−、 (R18〜R20は各々前記R12〜R14と同一の内容を示す)等
から選ばれる原子短の単独あるいは2以上の組合せで構
成される連結基である。
本発明に供される樹脂〔A〕において、重合体主鎖の
末端に該極性基を結合して成る樹脂〔A′〕を合成する
には、少なくとも前記したマクロモノマー(M)と一般
式(III)で示される単量体との重合反応時に、該極性
基又はこれに誘導できる特定の反応基を分子中に含有し
た重合開始剤又は連鎖移動剤を併用することが達成され
る。
具体的には、マクロモノマーの合成において前記した
様に片末端反応基結合のオリゴマーの方法と同様にして
得ることができる。
本発明の結着樹脂は、上記の如き樹脂〔A〕(樹脂
〔A′〕を含む)を2種以上含有していてもよい。
一方、樹脂〔B〕は一般式(IV)で示される繰り返し
単位を少なくとも1種含有する重合体で、かつ重合体の
一部が架橋された重量平均分子量が5×104以上の樹脂
であり、より好ましくは重量平均分子量8×104〜6×1
05である。
樹脂〔B〕のガラス転移点は好ましくは0℃〜120℃
の範囲、より好ましくは10℃〜95℃である。
樹脂〔B〕の重量平均分子量が5×104末満となる
と、膜強度が不充分となってくる。又、樹脂〔B〕の重
量平均分子量が上記の好ましい上限値を超えると、有機
溶媒の溶解性が殆んどなくなり、実際上使用できなくな
るため、好ましくない。
本発明の樹脂〔B〕は、前記した物性を満たし、重合
体の一部分が架橋され、更に、一般式(IV)で示される
繰返し単位の中から選ばれた重合体成分を、ホモ重合体
成分としてまたは一般式(IV)で示される繰返し単位に
相当する単量体と共重合し得る他の単量体との共重合体
成分として含有する重合体又は共重合体である。
一般式(IV)で示される繰返し単位において、炭化水
素基は置換されていてもよい。
一般式(IV)において、X3は好ましくは−COO−、−O
CO−、−CH2OCO−、−CH2COO−又は−O−を表わし、よ
り好ましくは−COO−、−CH2COO−又は−O−を表わ
す。
Q3は好ましくは炭素数1〜18の置換されていてもよい
炭化水素基を表わす。置換基としては上記重合体主鎖の
片末端に結合し得る極性基以外の置換基であればいずれ
でもよく、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原
子、塩素原子、臭素原子等)、−O−V1、−COO−V2
−OCO−V3、(V1〜V3は、炭素数6〜22のアルキル基を
表わし、例えばヘキシル基、オクチル基、デシル基、ド
デシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等である)
等の置換基が挙げられる。好ましい炭化水素基として
は、炭素数1〜18の置換されてもよいアルキル基(例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプ
チル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル
基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、2−クロロエチ
ル基、2−ブロモエチル基、2−シアノエチル基、2−
メトキシカルボニルエチル基、2−メトキシエチル基、
3−ブロモプロピル基等)、炭素数4〜18の置換されて
もよいアルケニル基(例えば、2−メチル−1−プロペ
ニル基、2−ブテニル基、2−ペンテニル基、3−メチ
ル−2−ペンテニル基、1−ペンテニル基、1−ヘキセ
ニル基、2−ヘキセニル基、4−メチル−2−ヘキセニ
ル基等)、炭素数7〜12の置換されてもよいアラルキル
基(例えば、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニル
プロピル基、ナフチルメチル基、2−ナフチルエチル
基、クロロベンジル基、ブロモベンジル基、メチルベン
ジル基、エチルベンジル基、メトキシベンジル基、ジメ
チルベンジル基、ジメトキシベンジル基等)、炭素数5
〜8の置換されてもよい脂環式基(例えば、シクロヘキ
シル基、2−シクロヘキシルエチル基、2−シクロペン
チルエチル基等)又は炭素数6〜12の置換されてもよい
芳香族基(例えば、フェニル基、ナフチル基、トリル
基、キシリル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル
基、オクチルフェニル基、ドデシルフェニル基、メトキ
シフェニル基、エトキシフェニル基、ブトキシフェニル
基、デシルオキシフェニル基、クロロフェニル基、ジク
ロロフェニル基、ブロモフェニル基、シアノフェニル
基、アセチルフェニル基、メトキシカルボニルフェニル
基、エトキシカルボニルフェニル基、ブトキシカルボニ
ルフェニル基、アセトアミドフェニル基、プロピオアミ
ドフェニル基、ドデシロイルアミドフェニル基等)があ
げられる。
d1、d2は、互いに同じでも異なってもよく、好ましく
は水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素
原子、臭素原子等)、シアノ基、炭素数1〜3のアルキ
ル基、−COO−Z3又は−CH2COO−Z3(Z3は好ましくは炭
素数1〜22の脂肪族基を表わす)を表わす。より好まし
くは、d1、d2は、互いに同じでも異なってもよく、水素
原子、炭素数1〜3のアルキル基(例えば、メチル基、
エチル基、プロピル基等)、−COO−Z3又は−CH2COO−Z
3(Z3はより好ましくは炭素数1〜18のアルキル基又は
アルケニル基を表わし、例えば、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシ
ル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘ
キサデシル基、オクタデシル基、ペンテニル基、ヘキセ
ニル基、オクテニル基、デセニル基等が挙げられ、これ
らアルキル基、アルケニル基は前記Q3で示した同様の置
換基を有していてもよい)を表わす。
樹脂〔B〕において、重合体中に架橋構造を導入する
方法としては通常知られている方法を利用することがで
きる。即ち、単量体の重合反応において多官能性単量体
を共存させて重合する方法及び重合体中に架橋反応を進
行する官能基を含有させ高分子反応で架橋する方法であ
る。
本発明の樹脂〔B〕は、製造方法が簡便なこと(例え
ば、長時間の反応を要する、反応が定量的でない、反応
促進助剤を用いる等で不純物が混入する等の問題が少な
い)等から、自己橋かけ反応をする官能基:−CONHCH2O
R21(R21は水素原子又はアルキル基を表わす)による、
あるいは、重合による橋かけ反応が有効である。
重合反応性基の場合には、好ましくは重合性官能基を
2個以上有する単量体を上記した式(IV)の単量体とと
もに重合することでポリマー鎖間を橋架けする方法が好
ましい。
重合性官能基として具体的に、−CH2=CH−、 CH2=CH−CH2−NHCO−、CH2=CH−SO2−、CH2=CH−CO
−、CH2=CH−O−、CH2=CH−S−等を挙げることがで
きるが、上記の重合性官能基を2個以上有する単量体
は、これらの重合性官能基を同一のものあるいは異なっ
たものを2個以上有する単量体であればよい。
重合性官能基を2個以上有した単量体の具体例は、例
えば同一の重合性官能基を有する単量体として、ジビニ
ルベンゼン、トリビニルベンゼン等のスチレン誘導体:
多価アルコール(例えば、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール#200、#400、#600、1,3−ブチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、ジプロピレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールな
ど)又はポリヒドロキシフェニール(例えばヒドロキシ
ノン、レゾルシン、カテコールおよびそれらの誘導体)
のメタクリル酸、アクリル酸又はクロトン酸のエステル
類、ビニルエーテル類又はアリルエーテル類:二塩基酸
(例えばマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン
酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、イタコン酸
等)のビニルエステル類、アリルエステル類、ビニルア
ミド類又はアリルアミド類:ポリアミン(例えばエチレ
ンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,4−ブチレン
ジアミン等)とビニル基を含有するカルボン酸(例え
ば、メタクリル酸、アクリル酸、クロトン酸、アリル酢
酸等)との縮合体などが挙げられる。
又、異なる重合性官能基を有する単量体として、例え
ば、ビニル基を含有するカルボン酸〔例えば、メタクリ
ル酸、アクリル酸、メタクリロイル酢酸、アクリロイル
酢酸、メタクリロイルプロピオン酸、アクリロイルプロ
ピオン酸、イタコニロイル酢酸、イタコニロイルプロピ
オン酸、カルボン酸無水物とアルコール又はアミンの反
応体(例えばアリルオキシカルボニルプロピオン酸、ア
リルオキシカルボニル酢酸、2−アルリオキシカルボニ
ル安息香酸、アリルアミノカルボニルプロピオン酸等)
等〕のビニル基を含有するエステル誘導体又はアミド誘
導体(例えば、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニ
ル、イタコン酸ビニル、メタクリル酸アリル、アクリル
酸アリル、イタコン酸アリル、メタクリロイル酢酸ビニ
ル、メタクリロイルプロピオン酸ビニル、メタクリロイ
ルプロピオン酸アリル、メタクリル酸ビニルオキシカル
ボニルメチルエステル、アクリル酸ビニルオキシカルボ
ニルメチルオキシカルボニルエチレンエステル、N−ア
リルアクリルアミド、N−アルリメタクリルアミド、N
−アリルイタコン酸アミド、メタクリロイルプロピオン
酸アリルアミド等)又はアミノアルコール類(例えばア
ミノエタノール、1−アミノプロパノール、1−アミノ
ブタノール、1−アミノヘキサノール、2−アミノブタ
ノール等)と、ビニル基を含有したカルボン酸の縮合体
などが挙げられる。
本発明では、これらの2個以上の重合性官能基を有す
る単量体を、全単量体の20重量%以下用いて重合するこ
とにより本発明の部分的に架橋された樹脂〔B〕を形成
することができる。更に好ましくは該単量体を、後述の
連鎖移動剤で末端に極性基を導入する方法で合成する樹
脂の場合には15重量%以下、それ以外の場合には5重量
%以下とすることが好ましい。
一方、樹脂〔B〕が末端極性基を含有しない場合(後
述の樹脂〔B′〕でない場合)には、熱及び/又は光で
硬化反応を起こす架橋性官能基を含有する樹脂を用いて
〔B〕に架橋構造を形成させてもよい。
該官能基は、分子間で化学反応を生じ化学結合を形成
し得るものであればいずれでもよい。即ち、縮合反応、
付加反応等による分子間の結合あるいは重合反応による
架橋等を熱及び/又は光によって生じさせる反応様式を
利用することができる。具体的には、解離性の水素原子
を有する官能基〔例えば−COOH基、−PO3H2基、 (R5は炭素数1〜18のアルキル基、好ましくは炭素数1
〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ヘキシル基等)、炭素数7〜11のア
ラルキル基(例えばベンジル基、フェネチル基、メチル
ベンジル基、クロロベンジル基、メトキシベンジル基、
等)もしくは炭素数6〜12のアリール基(例えばフェニ
ル基、トリル基、キシリル基、メシチレン基、クロロフ
ェニル基、エチルフェニル基、メトキシフェニル基、ナ
フチル基等)又は−OR22基(R22はR21で示した上記炭化
水素基と同一の内容)を表わす)、−OH基、−SH基、−
NH・R23基(R23は、水素原子又はメチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基等の如き炭素数1〜4のアルキル
基を表わす)〕と −NCO、−NCSとの群から各々選ばれた官能基の組合せを
少なくとも1組含有する場合あるいは、−CONHCH2OR24
(R24は水素原子又はメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ヘキシル基等の如き炭素数1〜6のアル
キル基を表わす)又は重合性二重結合基等を含有する場
合が挙げられる。
該重合性二重結合基として具体的には、前記の重合性
官能基の具体例として挙げたものを挙げることができ
る。
更には、例えば、遠藤剛、「熱硬化性高分子の精密
化」(C.M.C(株)、1986年刊)、原崎勇次、「最新バ
インダー技術便覧」第II−1章(総合技術センター、19
85年刊)、大津隆行「アクリル樹脂の合成・設計と新用
途開発」(中部経営開発センター出版部、1985年刊)、
大森英三「機能性アクリル系樹脂」(テクノシステム19
85年刊)乾英夫、永松元太郎、「感光性高分子」(講談
社、1977年刊)、角田隆弘、「新・感光性樹脂」(印刷
学会出版部、1981年刊)、G.E.Green and,B.P.Star R.
J.Macro,Sci Revs Macro.Chem.,C21(2),187〜273(1
981〜82),C.G.Roffey,「Photopolymerization of Surf
ace Coatings」(A.Wiley Interscience Pub.1982年
刊)等の総説に引例された官能基・化合物等を用いるこ
とができる。
これらの架橋性官能基は、一つの共重合体成分中に含
有されていてもよいし、別個の共重合体成分中に含有さ
せて架橋反応を行なってもよい。
これらの架橋性官能基を含有する共重合体成分に相当
する単量体の具体的なものとしては、例えば、一般式
(IV)の単量体と共重合し得る該官能基を含有するビニ
ル系化合物を挙げることができる。
例えば、高分子学会編「高分子データ・ハンドブック
(基礎編)」培風館(1986刊)等に記載されている。具
体的には、アクリル酸、α及び/又はβ置換アクリル酸
(例えばα−アセトキシ体、α−アセトキシメチル体、
α−(2−アミノメチル体、α−クロロ体、α−ブロモ
体、α−フロロ体、α−トリブチルシリル体、α−シア
ノ体、β−クロロ体、β−ブロモ体、α−クロロ−β−
メトキシ体、α,β−ジクロロ体等)、メタクリル酸、
イタコン酸、イタコン酸半エステル類、イタコン酸半ア
ミド類、クロトン酸、2−アルケニルカルボン酸類(例
えば2−ペンテン酸、2−メチル−2−ヘキセン酸、2
−オクテン酸、4−メチル−2−ヘキセン酸、4−エチ
ル−2−オクテン酸等)、マレイン酸、マレイン酸半エ
ステル類、マレイン酸半アミド類、ビニルベンゼンカル
ボン酸、ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルスルホン
酸、ビニルホスホ酸、ジカルボン酸類のビニル基又はア
リル基の半エステル誘導体、及びこれらのカルボン酸又
はスルホン酸のエステル誘導体、アミド誘導体の置換基
中に該架橋性官能基を含有する化合物等が挙げられる。
本発明の樹脂〔B〕における上記「架橋性官能基を含
有する共重合体成分」の割合は、該樹脂中好ましくは1
〜80重量%である。より好ましくは、5〜50重量%であ
る。
かかる樹脂を製造する際には、架橋反応を促進させる
ために、必要に応じて、反応促進剤を添加してもよい。
例えば、酸(酢酸、プロピオン酸、酢酸、ベンゼンスル
ホン酸、P−トルエンスルホン酸等)、過酸化物、アゾ
ビス系化合物、架橋剤、増感剤、光重合性単量体等が挙
げられる。具体的には、架橋剤としては、具体的には、
山下晋三、金子東助編「架橋剤ハンドブック」大成社刊
(1981年)等に記載されている化合物等を用いることが
できる。例えば、通常用いられる、有機シラン、ポリウ
レタン、ポリイソシアナートの如き架橋剤、エポキシ樹
脂、メラミン樹脂の如き硬化剤等を用いることができ
る。
光架橋反応性の官能基を含有する場合には、前記した
感光性樹脂に関する総説に引例された化合物を用いるこ
とができる。
また、樹脂〔B〕は、前記した一般式(IV)で示され
る繰返し単位に相当する単量体及び前記した多官能性単
量体とともに、これら以外の他の単量体〔例えば樹脂
〔A〕にて含有され得る他の単量体として前記したも
の)を共重合成分として含有してもよい。
以上の如く、本発明の樹脂〔B〕は、架橋構造を重合
体の少なくとも1部に有することを特徴とするが、更に
無機光導電体及び該結合樹脂を少なくとも含有する光導
電層形成用分散物調整時の有機溶媒に可溶性であること
を必要とする。具体的には、例えばトルエン溶媒100重
量部に対して、温度25℃において、樹脂〔B〕が少なく
とも5重量部以上溶解するものであればよい。これら塗
布用の溶媒としては、ジクロロメタン、ジクロロエタ
ン、クロロホルム、メチルクロロホルム、トリクレン等
のハロゲン化炭化水素類、メタノール、エタノール、プ
ロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロ
ピオン酸メチル等のエステル類、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート等の
グリコールエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類等が挙げら
れ、これらは単独で又は混合して使用することができ
る。
更に、樹脂〔B〕の好ましい態様として、一般式(I
V)で示される繰返し単位を少なくとも1種含有する重
合体で、一部が架橋されており、且つ、少なくとも1つ
の主鎖の片末端にのみ、−PO3H2基、−SO3H基、−COOH
基、−OH基(具体的には樹脂〔A〕にて前記したと同様
の内容を示す)、−SH基、 (R4はR1と同一の内容を表わす)、環状酸無水物含有
基、−CHO基、−CONH2基−SO2NH2基及び (e1,e2は同じでも異なっていてもよく、水素原子又は
炭化水素基を示す)から選ばれた少なくとも一つの極性
基を結合して成る重量平均分子量5×104以上の好まし
くは重量平均分子量8×104〜6×105の重合体(以下樹
脂〔B′〕とする)を挙げることができる。
樹脂〔B′〕のガラス転移点は好ましくは0℃〜120
℃の範囲、より好ましくは10℃〜95℃である。
ここで、環状酸無水物含有基とは、少なくとも1つの
環状酸無水物を含有する基であり、含有される環状酸無
水物としては、脂肪族ジカルボン酸無水物、芳香族ジカ
ルボン酸無水物が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸無水物の例としては、コハク酸無
水物環、グルタコン酸無水物環、マレイン酸無水物環、
シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸無水物環、シクロ
ヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物環、シクロヘキセ
ン−1,2−ジカルボン酸無水物環、2,3−ビシクロ〔2,2,
2〕オクタンジカルボン酸無水物環等が挙げられ、これ
らの環は、例えば塩素原子、臭素原子等のハロゲン原
子、メチル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基等のア
ルキル基等が置換されていてもよい。
又、芳香族ジカルボン酸無水物の例としては、フタル
酸無水物環、ナフタレンジカルボン酸無水物環、ピリジ
ン−ジカルボン酸無水物環、チオフェン−ジカルボン酸
無水物環等が挙げられ、これらの環は、例えば、塩素原
子、臭素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ヒドロキシル
基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基(ア
ルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基
等)等が置換されていてもよい。
e1及びe2の具体例としては、水素原子のほか炭素数1
〜10の置換されてもよい脂肪族(例えばメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル
基、2−シアノエチル基、2−クロロエチル基、2−エ
トキシカルボニルエチル基、ベンジル基、フェネチル
基、クロロベンジル基、等)、置換されてもよいアリー
ル基(例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ク
ロロフェニル基、ブロモフェニル基、メトキシカルボニ
ルフェニル基、シアノフェニル基等)、等が挙げられ
る。
また、樹脂〔B〕における好ましい末端極性基は、−
PO3H2基、−COOH基、−SO3H基、−OH基、−SH基、 −CONH2基及び−SO2NH2基である。
重合体主鎖の片末端のみに結合する前記特定の極性基
は重合体主鎖の一方の末端に直接結合するか、あるいは
任意の連結基を介して結合した化学構造を有する。
結合基としては炭素−炭素結合(一重結合あるいは二
重結合)、炭素−ヘテロ原子結合(ヘテロ原子としては
例えば、酸素原子、イオウ原子、窒素原子、ケイ素原子
等)、ヘテロ原子−ヘテロ原子結合の原子団の任意の組
合わせで構成されるものである。例えば、 〔R25,R26は水素原子、ハロゲン原子(例えば,フッ素
原子、塩素原子、臭素原子等)、シアノ基、ヒドロキシ
ル基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロ
ピル基等)等を表す〕、CH=CH、 −O−、−S−、 −COO−、−SO2−、 −NHCOO−、−NHCONH−、 〔ここでR27、R28は各々水素原子、炭素数1〜8の炭化
水素基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基、ペンチル基、ヘキシル基、ベンジル基、フェネチ
ル基、フェニル基、トリル基等)又は−OR29(R29は、R
27の炭化水素基と同一の内容を表す)を表わす〕等が挙
げられる。
重合体主鎖の少なくとも1つの片末端にのみ特定の極
性基を結合して成る本発明の樹脂〔B〕は、従来公知の
アニオン重合あるいはカチオン重合によって得られるリ
ビングポリマーの末端に種々の試薬を反応させる方法
(イオン重合法による方法)、分子中に特定の極性基を
含有する重合開始剤及び/又は連鎖移動剤を用いてラジ
カル重合させる方法(ラジカル重合法による方法)、あ
るいは以上の如きイオン重合法もしくはラジカル重合法
によって得られた末端に反応性基含有の重合体を高分子
反応によって本発明の特定の極性基に変換する方法等の
合成法によって容易に製造することができる。
具体的には、P.Dreyfuss,R.P.Quirk,Encycl.Polym.Sc
i.Eng, 7: 551(1987)、中條善樹、山下雄也「染料と
薬品」、30、232(1985)、上田明、永井進「科学と工
業」60、57(1986)等の総説及びそれに引用の文献等に
記載の方法によって製造することができる。
本発明に用いられる樹脂〔B′〕の重合体は、具体的
には、一般式〔IV〕で示される繰返し単位に相当する単
量体、前記した架橋構造を形成させるための多官能性単
量体及び片末端に結合させるべき極性基を含有する連鎖
移動剤の混合物を重合開始剤(例えばアゾビス系化合
物、過酸化物等)により重合する方法、あるいは上記連
鎖移動剤を用いずに、該極性基を含有する重合開始剤を
用いて重合する方法、あるいは連鎖移動剤及び重合開始
剤のいずれにも該極性基を含有する化合物を用いる方
法、更には、前記3つの方法において、連鎖移動剤ある
いは重合開始剤の置換基として、アミノ基、ハロゲン原
子、エポキシ基、酸ハライド基等を含有する化合物を用
いて重合反応後、更に高分子反応でこれらの官能基と反
応させることで該極性基を導入する方法、等を用いて製
造することができる。用いる連鎖移動剤としては、例え
ば該極性基あるいは該極性基に誘導しうる置換基を含有
するメルカプト化合物(例えばチオグリコール酸、チオ
ンリング酸、チオサリチル酸、2−メルカプトプロピオ
ン酸、3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプト酢
酸、N−(2−メルカプトプロピオニル)グリシン、2
−メルカプトニコチン酸、3−〔N(2−メルカプトエ
チル)カルバモイル〕プロピオン酸、3−〔N−(2−
メルカプトエチル)アミノ〕プロピオン酸、N−(3−
メルカプトプロピオニル)アラニン、2−メルカプトエ
タンスルホン酸、3−メルカプトプロパンスルホン酸4
−メルカプトブタンスルホン酸、2−メルカプトエタノ
ール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、1−
メルカプト−2−プロパノール、3−メルカプト−2−
ブタノール、メルカプトフェノール2−メルカプトエチ
ルアミン、2−メルカプトイミダゾール、2−メルカプ
ト−3ピリジノール等)、あるいは上記極性基又は置換
基を含有するヨード化アルキル化合物(例えばヨード酢
酸、ヨードプロピオン酸、2−ヨードエタノール、2−
ヨードエタンスルホン酸、3−ヨードプロパスルホン酸
等)が挙げられる。好ましくはメルカプト化合物が挙げ
られる。
これらの連鎖移動剤あるいは重合開始剤は、各々全単
量体100重量部に対して、0.5〜15重量部であり、好まし
くは1〜10重量部である。
本発明では、本発明に従う樹脂〔A〕及び樹脂〔B〕
(〔B′〕も含む)の他に他の樹脂を併用させることも
できる。それらの樹脂としては、例えば、アルキッド樹
脂、ポリブチラール樹脂、ポリオレフィン類、エチレン
−酢ビ共重合体、スチレン樹脂、スチレン−ブタジエン
樹脂、アクリレートブタジエン樹脂、アルカン酸ビニル
樹脂等が挙げられる。
上記他の樹脂は、本発明の樹脂を用いた全結着樹脂量
の30%(重量比)を越えると本発明の効果(特に静電特
性の向上)が失われる。
本発明に用いる樹脂〔A〕と樹脂〔B〕の使用量の割
合は、使用する無機光導電材料の種類、粒径、表面状態
によって異なるが一般に樹脂〔A〕と樹脂〔B〕の用い
る割合は5〜80対95〜20(重量比)であり、好ましくは
15〜60対85〜40(重量比)である。
本発明に使用する無機光導電材料としては、酸化亜
鉛、酸化チタン、硫化亜鉛、硫化カドミウム、炭酸カド
ミウム、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、セレン化
テルル、硫化鉛等が挙げられる。
好ましくは、酸化亜鉛、酸化チタン等が挙げられる。
無機光導電材料に対して用いる結着樹脂の総量は、光導
電体100重量部に対して結着樹脂を10〜100重量部なる割
合、好ましくは15〜50重量部なる割合で使用する。
本発明では、必要に応じて各種の色素を分光増感剤と
して併用することができる。例えば、宮本晴視:武井秀
彦;イメージング1973(No.8)第12頁、C.J.Young等、R
CA Review 15、469(1954)、清田航平等,電気通信学
会論文誌J63−C(No.2),97(1980)、原崎勇次等、工
業化学雑誌66、78及び188(1963),谷忠昭、日本写真
学会誌35、208(1972)等の総説引例のカーボニウム系
色素、ジフェニルメタン色素、トリフェニルメタン色
素、キサンテン系色素、フタレイン系色素、ポリメチン
色素(例えばオキソノール、メロシアニン色素、シアニ
ン色素、ロダシアニン色素、スチリル色素年)、フタロ
シアニン色素(金属を含有していてもよい)等が挙げら
れる。
更に具体的には、カーボニウム系色素、トリフェニル
メタン系色素、キサンテン系色素、フタレイン系色素を
中心に用いたものとしては、特公昭51−452号、特開昭5
0−90334号、特開昭50−114227号、特開昭53−39130
号、特開昭53−82353号、米国特許第3052540号、米国特
許第4054450号、特開昭57−16456号等に記載のものが挙
げられる。
オキサノール色素、メロシアニン色素、シアニン色
素、ロダシアニン色素等のポリメチン色素としてはF.M.
Hamer、「The Cyanine Dyes and Related Compounds」
等に記載の色素類がが使用可能であり、更に具体的に
は、米国特許第3047384号、米国特許第3110591号、米国
特許第3121008号、米国特許第3125447号、米国特許第31
28179号、米国特許第3132942号、米国特許第3622317
号、英国特許第1226892号、英国特許第1309274号、英国
特許第1405898号、特公昭48−7814号、特公昭55−18892
号等に記載の色素が挙げられる。
更に、700nm以上の長波長の近赤外〜赤外光域を分光
増感するポリメチン色素として、特開昭47−840号、特
開昭47−44180号、特公昭51−41061号、特開昭49−5034
号、特開昭49−45122号、特開昭57−46245号、特開昭56
−35141号、特開昭57−157254号、特開昭61−26044号、
特開昭61−27551号、米国特許第3619154号、米国特許第
4175956号、「Research Disclosure」1982年、216、第1
17〜118頁等に記載のものが挙げられる。
本発明の感光体は種々の増感色素を併用させても、そ
の性能が増感色素により変動しにくい点でも優れてい
る。
更には、必要に応じて、化学増感剤等の従来知られて
いる電子写真感光層用各種添加剤を併用することもでき
る。例えば、前記した総説:イメージング1973(No.8)
第12頁等の総説引例の電子受容性化合物(例えばハロゲ
ン、ベンゾキノン、クラニル、酸無水物、有機カルボン
酸等)、小門宏等、「最近の光導電材料と感光体の開発
・実用化」第4章〜第6章:日本科学情報(株)出版部
(1986年)の総説引例のポリアリールアルカン化合物、
ヒンダートフェノール化合物、p−フェニレンジアミン
化合物等が挙げられる。
これらの各種添加剤の添加量は特に限定的ではない
が、通常光導電体100重量部に対して0.001〜2.0重量部
である。
光導電層の厚さは1〜100μ、特に10〜50μ、が好適
である。
また、電荷発生層と電荷輸送層の積層型感光体の電荷
発生層として光導電層を使用する場合は電荷発生層の厚
さは0.01〜1μ、特に0.05〜0.5μ、が好適である。
積層型感光体の電荷輸送材料としてはポリビニルカル
バゾール、オキサゾール系色素、ピラゾリン系色素、ト
リフェニルメタン系色素などがある。電荷輸送層の厚さ
としては5〜40μ、特には10〜30μが好適である。
絶縁層あるいは電荷輸送層の形成に用いる樹脂として
は、代表的なものには、ポリスチレン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩ビ−酸ピ共重合体樹脂、ポ
リアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、
エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂の熱可塑
性樹脂および硬化性樹脂が適宜用いられる。
本発明による光導電層は、従来公知の支持体上に設け
ることができる。一般に言って電子写真感光層の支持体
は、導電性であることが好ましく、導電性支持体として
は、従来の全く同様、例えば、金属、紙、プラスチック
シート等の基体に抵抗抗生物質を含浸させるなどして導
電処理したもの、基体の裏面(感光層を設ける面と反対
面)に導電性を付与し、更にはカール防止を図る等の目
的で少なくとも1層以上をコートしたもの、前記支持体
の表面に耐水性接着層を設けたもの、前記支持体の表面
層に必要に応じて少なくとも1層以上のプレコート層が
設けられたもの、Al等を蒸着した基体導電化プラスチッ
クを紙にラミネートしたもの等、が使用できる。
具体的に、導電性基体あるいは導電化材料の例とし
て、坂本幸男,電子写真、14、(No.1)、第2〜11頁
(1975)、森賀弘之、「入門特殊紙の化学」高分子刊行
会(1975)、M.F.Hoover,J.Macromol.Sci.Chem.A−4
(6),第1327〜1417頁(1970)等に記載されているも
の等を用いる。
(実施例) 以下に本発明の実施例を例示するが、本発明の内容が
これらに限定されるものではない。
マクロモノマーの製造例1:MMM−1 エチルメタクリレート90g、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート10g、チオグリコール酸5g及びトルエン200
gの混合溶液を、窒素気流下撹拌しながら、温度75℃に
加温した。2,2′−アゾビスイトブチロニトリル(略称
A.I.B.N.)1.0gを加え、8時間反応した。次にこの反応
溶液にグリシジルメタクリレート8g、N,N−ジメチルド
デシルアミン1.0g及びt−ブチルハイドロキノン0.5gを
加え、温度100℃にて12時間撹拌した。冷却後この反応
溶液をn−ヘキサン2中に再沈し、白色粉末を82g得
た。重合体の重量平均分子量は3.8×103であった。
マクロモノマーの製造例2:MM−2 ブチルメタクリレート90g、メタクリル酸10g、2−メ
ルカプトエタノール4g及びテトラヒドロフラン200gの混
合溶液を窒素気流下温度70℃に加温した。A.I.B.N.1.2g
を加え、8時間反応した。
次にこの反応溶液を水浴中で冷却して温度20℃とし、
トリエチルアミン10.2gを加え、メタクリル酸クロライ
ド14.5gを温度25℃以下で撹拌して滴下した。滴下後そ
のまま1時間更に撹拌した。その後、t−ブチルハイド
ロキノン0.5gを加え温度60℃に加温し、4時間撹拌し
た。冷却後、水1中に撹拌しながら滴下し(約10分
間)、そのまま1時間撹拌して静置後、水をデカンテー
ションで除去した。水での洗浄を2回行なった後、テト
ラヒドロフラン100mlに溶解し、石油エーテル2中に
再沈した。沈澱物をデカンテーションで補集し、減圧下
に乾燥した。得られた粘稠物の収量は65gで重量平均分
子量5.6×103であった。
マクロモノマーの製造例3:MM−3 ベンジルメタクリレート95g、2−ホスホノエチルメ
タクリレート5g、2−アミノエチルメルカプタン4g及び
テトラヒドロフラン200gの混合物を、窒素気流下撹拌下
に温度70℃に加温した。
A.I.B.N. 1.5gを加え4時間反応させ、更にA.I.B.N.
0.5gを加えて4時間反応させた。次に、この反応溶液を
温度20℃に冷却し、アクリル酸無水物10gを加えて温度2
0〜25℃で1時間撹拌した。次にt−ブチルハイドロキ
ノン1.0gを加え温度50〜60℃で4時間撹拌した。冷却
後、水1中に撹拌しながら、この反応混合物を約10分
間で滴下し、そのまま1時間撹拌した後静置して、水を
デカンテーションで除去した。水での洗浄を更に2回繰
り返した後、テトラヒドロフラン100mlに溶解し、石油
エーテル2中に再沈した。沈澱物をデカンテーション
で補集し、減圧下に乾燥した。得られた粘稠物の収量は
70gで重量平均分子量7.4×103であった。
マクロモノマーの製造例4:MM−4 2−クロロフェニルメタクリレート90g、下記構造
(I)の単量体10g、チオグリコール酸4g及びトルエン2
00gの混合溶液を、窒素気流下温度70℃に加温した。A.
I.B.N. 1.5gを加え5時間反応し、更に、A.I.B.N. 0.5g
を加え4時間反応した。次にグリシジルメタクリレート
12.4g、N,N−ジメチルドデシルアミン1.0g及びt−ブチ
ルハイドロキノン1.5gを加え温度110℃で8時間反応し
た。冷却後この反応混合物をp−トルエンスルホン酸3
g、90vol%テトラヒドロフラン水溶液100mlに溶液を加
え、温度30〜35℃で1時間撹拌した。水/エタノール
〔(1/3)容積比〕の混合溶液2中に、上記混合物を
再沈し、デカンテーションで沈澱物を補集した。この沈
澱物をテトラヒドロフラン200mlに溶解しn−ヘキサン
2中に再沈し、粉末58gを得た。重量平均分子量は7.6
×103であった。
マクロモノマーの製造例5:MM−5 2,6−ジクロロフェニルメタクリレート95g、3−
(2′−ニトロベンジルオキシスルホニル)プロピルメ
タクリレート5g、トルエン150g及びイソプロピルアルコ
ール50gの混合溶液を窒素気流下に温度80℃に加温し
た。2,2′−アゾビス(2−シアノ吉草酸)(略称:A.C.
V.)5.0gを加え5時間反応し、更にA.C.V. 1.0gを加え
て4時間反応した。冷却後、メタノール2中にこの反
応物を再沈し、粉末を濾集し、減圧乾燥した。
上記粉末50gグリシジルメタクリレート14g、N,N−ジ
メチルドデシルアミン0.6g、t−ブチルハイドロキノン
1.0g及びトルエン100gの混合物を温度110℃で10時間撹
拌した。室温に冷却後80Wの高圧水銀灯にて、この混合
物を撹拌下に1時間光照射した。その後反応混合物をメ
タノール1中に再沈し、粉末を濾集・減圧乾燥した。
収量34gで重量平均分子量7.3×103であった。
樹脂〔A〕の製造例1:A−1 フェニルメタクリレート75g、マクロモノマーの合成
例2の化合物(MM−2)25g及びトルエン100gの混合溶
液を、窒素気流下に温度100℃に加温した。A.I.B.N.,6g
を加え4時間反応させ、更にA.I.B.N. 3gを加え3時間
反応させた。得られた共重合体の重量平均分子量は8.6
×103であった。
樹脂〔A〕の製造例2:A−2 2−クロロフェニルメタクリレート70g、マクロモノ
マーの合成例1の化合物(MM−1)30g、β−メルカプ
トプロピオン酸3.0g及びトルエン150gの混合溶液を窒素
気流下に温度80℃に加温した。A.I.B.N. 1.0gを加え4
時間反応し、後A.I.B.N. 0.5gを加え2時間、更にA.I.
B.N. 0.3gを加え3時間反応した。
得られた共重合体の重量平均分子量は8.5×103であっ
た。
樹脂〔A〕の製造例3:A−3 2−クロロ−6−メチルフェニルメタクリレート60
g、マクロモノマーの合成例4の化合物:MM−4 25g、メ
チルアクリレート15g、トルエン100g及びイソプロピル
アルコール50gの混合溶液を窒素気流下温度80℃に加温
した。A.C.V.,5gを加え5時間反応し更にA.C.V.,1gを加
え4時間反応した。得られた共重合体の重量平均分子量
は8.5×103であった。
樹脂〔A〕の製造例4〜13:A−4〜A−13 樹脂〔A〕の製造例1(A−1)と同様の方法で、下
表−1に示す各樹脂〔A〕を製造した。各樹脂〔A〕の
重量平均分子量は6.0×103〜9×103の範囲であった。
樹脂〔A〕の製造例14〜27:A−14〜A−27 樹脂〔A〕の製造例2(A−2)と同様の方法で下表
−2に示す各樹脂〔A〕を製造した。各重〔A〕の重量
平均分子量は5×103〜9×103の範囲であった。
樹脂〔B〕の合成例1:B−1 エチルメタクリレート100g、エチレングリコールジメ
タクリレート1.0及びトルエン200gの混合溶液を窒素気
流下75℃の温度に加温した後、アゾビスソトブチロニト
リル1.0gを加え、10時間反応させた。得られた共重合体
〔B−1〕の重量平均分子量は4.2×105であった。
樹脂〔B〕の合成例2〜19:B−2〜B−19 樹脂〔B〕の合成例1と同様の重合条件でモノマー
と、架橋モノマーを下表−3の化合物を用いて、樹脂
〔B〕を製造した。
樹脂〔B〕の合成例20:B−20 エチルメタクリレート99gのエチレングリコールジメ
タクリレート1gトルエン150g及びメタノール50gの混合
溶液を窒素気流下70℃の温度に加温した後、4,4′−ア
ゾビス(4−シアノペンタン酸)1.0gを加え、8時間反
応した。
得られた共重合体のwは1.0×105であった。
樹脂〔B〕の合成例21〜24:B−21〜24 上記樹脂〔B〕の合成例20において、重合開始剤;4,
4′−アゾビス(4−シアノペンタン酸)の代わりに下
記表−4の化合物を用いて、合成例20と同様の条件で樹
脂〔B〕を各々製造した。各樹脂のwは1.0×105〜3
×105であった。
樹脂〔B〕の合成例25:B−25 エチルメタクリレート99g、チオグリコール酸1.0g、
ジビニルベンゼン2.0g及びトルエン200gの混合溶液を窒
素気流下撹拌しながら温度80℃に加温した。2,2′−ア
ゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)(略称
A.C.H.N.)0.8gを加え4時間反応し、更に、A.C.H.N.を
0.4g加えて2時間、その後A.C.H.N.を0.2g加えて、2時
間反応した。
得られた重合体のwは1.2×105であった。
樹脂〔B〕の合成例26〜38:B−26〜B−38 樹脂〔B〕の合成例25において、架橋用多官能性単量
体であるジビニルベンゼン2.0gの代わりに、下記表−5
の多官能性単量体又はオリゴマーを用いる他は、合成例
25と同様に操作して、樹脂〔B〕を製造した。
樹脂〔B〕の合成例39〜49:B−39〜B−49 メチルメタクリレート39g、エチルメタクリレート60
g、下記表−6のメルカプト化合物1.0gエチレングリコ
ールジメタクリレート2gのトルエン150g及びメタノール
50gの混合溶液を窒素気流した70℃の温度に加温した
後、2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル)0.8gを加
え4時間反応し、更に、2,2′−アゾビス(イソブチロ
ニトリル)0.4gを加えて4時間反応した。
得られた各重合体のwは9.5×104〜2×105であっ
た。
実施例1〜2及び比較例A〜E 実施例1 合成例1で製造した樹脂〔A−1〕6g(固形分量とし
て)、樹脂〔B〕の製造例1で製造した樹脂〔B−1〕
34g(固形分量として)、酸化亜鉛200g、下記構造のヘ
プタメチンシアニン色素〔A〕0.02gフタル酸無水物0.3
0g及びトルエン300gの混合物をボールミル中で3時間分
散して、感光層形成物を調製し、これを導電処理した紙
に、乾燥付着量が20g/m2となる様に、ワイヤーバーで塗
布し、110℃で1分間乾燥し、ついで暗所で20℃65%RH
の条件下で24時間放置することにより、電子写真感光材
料を作製した。
実施例2 実施例1において、樹脂〔B−1〕34gの代わりに、
樹脂〔B−20〕34g(固形分量として)を用いた他は、
実施例1と同様に操作して、電子写真感光材料を作製し
た。
比較例A 実施例1において、樹脂〔A−1〕6gと樹脂〔B−
1〕34gに代えて樹脂〔A−1〕のみ40gとした他は、実
施例1と同様に操作して電子写真感光材料を作製した。
比較例B 比較例Aにおいて、樹脂〔A−1〕40gの代わりに、
〔エチルメタクリレート/アクリル酸(95/5)重量比〕
共重合体(w:7,500)〔R−1〕40gを用いた他は、比
較例Aと同様に操作して、電子写真感光材料を作製し
た。
比較例C 比較例Aにおいて、樹脂〔A−1〕40gの代わりに、
〔エチルメタクリレート/アクリル酸(98.5/1.5)重量
比〕共重合体(w 45,000:〔R−2〕40gを用いた他
は、比較例Aと同様にして電子写真感光材料を作製し
た。
比較例D 実施例1において、樹脂〔A−1〕6gの代わりに、樹
脂〔R−1〕6gに代えた他は、実施例1と同様に操作し
て、電子写真感光材料を作製した。
比較例E 実施例2において、樹脂〔A−1〕6gの代わりに、樹
脂〔R−1〕6gに代えた他は、実施例2と同様に操作し
て、電子写真感光材料を作製した。
これらの感光材料の皮膜性(表面の平滑度)、静電特
性、撮像性及び環境条件を30℃、80%RHとした時の撮像
性を調べた。更に、これらの感光材料をオフセットマス
ター用原版として用いた時の光導電性の不感脂化性(不
感脂化処理後の光導電層の水との接触角で表わす)及び
印刷性(地汚れ、耐刷性等)を調べた。
以上の結果をまとめて、表−7に示す。
表−7に記した評価項目の実施の態様は以下の通りで
ある。
注1) 光導電層の平滑性: 得られた感光材料は、ベック平滑度試験機(熊谷理工
(株)製)を用い、空気容量1ccの条件にて、その平滑
度(sec/cc)を測定した。
注2) 光導電層の機械的強度: 得られた感光材料表面をヘイドン−14型表面性試験材
(新東化学(株)製)を用いて荷重50g/cm2のものでエ
メリー紙(#1000)で1000回繰り返し探り摩耗粉を取り
除き感光層の重量減少から残膜率(%)を求め機械的強
度とした。
注3):静電特性: 温度20℃、65%RHの暗室中で、各感光材料にペーパー
アナライザー(川口電機(株)製ペーパーアナライザー
SP−428型)を用いて−6kVで20秒間コロナ放電をさせた
後、10秒間放置し、この時の表面電位V10を測定した。
次いでそのまま暗中で180秒間静置した後の電位V190
測定し、180秒間暗減衰させた後の電位の保持性、即
ち、暗減衰保持率〔DRR(%)〕を、(V190/V10)×100
(%)で求めた。又、コロナ放電により光導電層表面を
−400Vに帯電させた後、該光導電層表面をガリウム−ア
ルミニウム−ヒ素半導体レーザー(発振波長780nm)光
で照射し、表面電位(V10)が1/10に減衰するまでの時
間を求め、これから露光量E1/10(erg/cm2)を算出す
る。
測定時の環境条件は、20℃、65%RH(I)と30℃、80
%RH(II)で行なった。
注4) 撮像性: 各感光材料を以下の環境条件で1昼夜放置した後、各
感光材料を−6KVで帯電し、光源として2.8mW出力のガリ
ウム−アルミニウム−ヒ素半導体レーザー(発振波長78
0nm)を用いて、感光材料表面上で、64erg/cm2の照射量
下で、ピッチ25μm及びスキャニング速度300m/secのス
ピードで露光後、液体現像剤として、ELP−T(富士写
真フィルム(株)製)を用いて、現像し、定着すること
で得られた複写画像(カブリ、画像の画質)を目視評価
した。撮像時の環境条件は、20℃65%RH(I)と30℃80
%RH(II)で実施した。
注5) 水との接触角: 各感光材料を不感脂化処理液ELP−E(富士写真フィ
ルム(株)製)を蒸留水で2倍に希釈した溶液を用い
て、エッチングプロセッサーに1回通して光導電層面を
不感脂化処理した後、これに蒸留水2μの水滴を乗
せ、形成された水との接触角をゴニオメーターで測定す
る。
注6) 耐刷性 上記注4)の撮像性と同様にして製版した後、上記注
5)と同条件で不感脂化処理し、これをオフセットマス
ターとしてオフセット印刷機(桜井製作所(株)製オリ
バー52型)にかけて上質紙を印刷用紙として用いて、印
刷物の非画像部の地汚れ及び画像部の画質に問題が生じ
ないで印刷できる枚数を示す(印刷枚数が多い程、耐刷
性が良好なことを表わす)。
表−7に示す様に、本発明の各感光材料は、光導電層
の平滑性膜の強度および静電特性が良好で、実際の複写
画像も地カブリがなく複写画質も鮮明であった。このこ
とは光導電体と結着樹脂が充分に吸着し、且つ、粒子表
面を被覆していることによるものと推定される。同様の
理由で、オフセットマスター原版として用いた場合でも
不感脂化処理液による不感脂化処理が充分に進行し、非
画像部の水との接触角が10度以下と非常に小さく、充分
に親水化されていることが判る。実際に印刷して印刷物
の地汚れを観察しても地汚れは全く認められなかった。
本発明の樹脂〔A〕のみを用いた比較例Aは、静電特
性は極めて良好であったが、オフセットマスター原版と
して用いて印刷した所、1000枚で印刷物の画質が劣化し
た。
又比較例Bは、180秒間のD.R.R.が低下し又E1/10
大きくなってしまった。更に、比較例Bの樹脂の化学構
造を示す共重合体で重量平均分子量を大きくした場合の
比較例Cでは、静電特性が著しく悪化した。このこと
は、結着樹脂の分子量が大きくなることによって、光導
電体粒子への吸着とともに粒子間の凝集が引き起こさ
れ、悪影響をもたらすものと推定される。
比較例D、Eは、樹脂〔A〕として、公知の低分子量
ランダム共重合体を用いたものであるが、静電特性(D.
R.R、E1/10)が低下し、実際の複写画像も劣化してし
まった。
以上のことにより、本発明の樹脂を用いた場合にのみ
静電特性及び印刷適性を満足する電子写真感光体が得ら
れる。
実施例3〜26 実施例1において、樹脂〔A−1〕及び樹脂〔B−
1〕に代えて、下記表−8の各樹脂〔A〕各樹脂〔B〕
に代えた他は、実施例1と同様に操作して、各電子写真
感光材料を作製した。
実施例27〜45 結着樹脂として、下記表−9に記した樹脂〔A〕6.5g
及び樹脂〔B〕33.5g、酸化亜鉛200g、ローズベンガル
0.05g、テトラプロムフェノールブルー0.03g、ウラニン
0.02g、無水フタル酸0.30g及びトルエン240gの混合物を
ボールミル中で3時間分散した。これを導電処理した紙
に、乾燥付着量20g/m2となる様にワイヤーバーで塗布し
110℃で30秒間加熱した。次いで20℃、65%RHの条件下
で24時間放置することにより電子写真感光材料を作製し
た。
本発明の感光材料は、いずれも帯電性、暗電荷保持
率、光感度に優れ、実際の複写画像も高温・高湿の(30
℃−80%RH)の過酷な条件においても、地カブリの発生
のない、鮮明な画像を与えた。
更に、これをオフセットマスターの原版として用いて
印刷した所、表−9の耐刷枚数の所でも鮮明な画質の印
刷物を得た。
但し、静電特性における、E1/10は、コロナ放電によ
り光導電層表面を−400Wに帯電させた後、該光導電層表
面を照度2.0ルックスの可視光で照射し、表面電位
(V10)が1/10に減衰するまでの時間を求め、これから
露光量E1/10(ルックス・秒)を算出した。
又、感光材料の製版は、全自動製版機ELP404V(富士
写真フィルム(株)製)でELP−Tをトナーとして用い
て、トナー画像を形成した。
(発明の効果) 本発明によれば静電特性及び機械的強度に優れた電子
写真感光体を得ることができる。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無機光導電材料及び結着樹脂を少なくとも
    含有する光電導層を有する電子写真感光体において、該
    結着樹脂が、下記に示される樹脂〔A〕の少なくとも1
    種と樹脂〔B〕の少なくとも1種とを含有して成る事を
    特徴とする電子写真感光体。 樹脂〔A〕 下記一般式(II a)及び(II b)で示される重合体成分
    のうちの少なくとも1種及び−COOH基、−PO3H2基、−S
    O3H基、−OH基及び {R1は炭化水素基又は−OR2(R2は炭化水素基を示す)
    を表わす}基から選ばれる少なくとも1つの極性基を含
    有する重合体成分のうちの少なくとも1種を各々含有す
    る重合体主鎖の一方の末端にのみ下記一般式(I)で示
    される重合性二重結合基を結合して成る重量平均分子量
    2×104以下の一官能性マクロモノマー(M)と、下記
    一般式(III)で示されるモノマーとから少なくとも成
    る重量平均分子量1.0×103〜2.0×104のグラフト共重合
    体。 一般式(I) 式(I)中は、X0は−COO−、−OCO−、−CH2OCO−、−
    CH2COO−、−O−、−SO2−、−CO−、−CONHCOO−、−
    CONHCONH−、−CONHSO2−、 を表わす(R11は水素原子又は炭化水素基を表わす)。 a1、a2は、互いに同じでも異なってもよく、各々水素原
    子、ハロゲン原子、シアノ基、炭化水素基、−COOZ1
    は炭化水素を介した−COO−Z1(Z1は水素原子又は置換
    されてもよい炭化水素基を示す)を表わす。〕 一般式(II a) 一般式(II b) 式(II a)又は(II b)中、X1は式(I)中のX0と同一
    の内容を表わす。Q1は、炭素数1〜18の脂肪族基又は炭
    素数6〜12の芳香族基を表わす。 b1、b2は、互いに同じでも異なってもよく、式(I)の
    中のa1、a2と同一の内容を表わす。 Vは−CN、−CONH2又は を表わし、Yは水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、
    アルコキシ基又は−COOZ2(Z2はアルキル基、アラルキ
    ル基又はアリール基を示す)を表わす。〕 一般式(III) 式(III)中、X2は、式(I)中のX0と同一の内容を表
    わし、Q2は式(II a)中のQ1と同一の内容を表わす。
    c1、c2は互いに同じでも異なっていてもよく、式(I)
    中のa1、a2と同一の内容を表わす。〕 樹脂〔B〕 5×104以上の重量平均分子量を有し、下記一般式(I
    V)で示される繰り返し単位を重合体成分として少なく
    とも含有し、且つ架橋構造を有する樹脂。 一般式(IV) 〔式中、X3は−COO−、−OCO−、−CH2OCO−、−CH2COO
    −、−O−又は−SO2−を表わす。 Q3は炭素数1〜22の炭化水素基を表わす。 d1及びd2は、互いに同じでも異なってもよく、各々水素
    原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜8の炭化水
    素基、−COOZ3又は炭素数1〜8の炭化水素基を介した
    −COOZ3(Z3は炭素数1〜18の炭化水素基を表わす)を
    表わす。〕
  2. 【請求項2】該樹脂〔A〕が、更に−PO3H2基、−SO3H
    基、−COOH基、−OH基及び {R3はR1と同一の内容を表わす}基から選択される少な
    くとも1種の極性基を該グラフト共重合体主鎖の末端に
    結合して成ることを特徴とする請求項(1)記載の電子
    写真感光体。
  3. 【請求項3】樹脂〔B〕が、更に、少なくとも1つの重
    合体主鎖の片末端のみに、PO3H2基、−SO3H基、−COOH
    基、−OH基、−SH基、 {R4はR1と同一の内容を表わす}、環状無水物含有基、
    −CHO基、−CONH2基、−SO2NH2基及び (e1、e2は同じでも異なってもよく、各々水素原子また
    は炭化水素基を表わす)から選択される少なくとも1つ
    の極性基を結合して成る樹脂である請求項(1)又は
    (2)記載の電子写真感光体。
  4. 【請求項4】樹脂〔B〕が、樹脂〔A〕で示される極性
    基又は環状酸無水物含有基を含有する繰り返し単位を重
    合体成分として含有しない樹脂である請求項(1)〜
    (3)のいずれかに記載の電子写真感光体。
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