JP4498773B2 - 芳香族ポリカーボネート樹脂 - Google Patents
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- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Cc1ccccc1 Chemical compound Cc1ccccc1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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されている。有機感光体は、導電性基板上に電荷発生層、電荷輸送層を順次積層した構成が代表的であり、その電荷輸送層は低分子電荷輸送材料とバインダー樹脂により形成され、このバインダー樹脂として芳香族ポリカーボネート樹脂が多数提案されている。しかしながら、一般に低分子電荷輸送材料の含有により、バインダー樹脂が本来有する機械的強度を低下させ、このことが感光体の摩耗性劣化、傷、クラックなどの原因となり、感光体の耐久性を損なうものとなっている。
で表される構成単位を含有することを特徴とするポリカーボネート樹脂により達成される。
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の発明において、前記構成単位が、下記一般式(II)
で表される構成単位であることを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1または2の発明において、前記構成単位が、下記一般式(III)
請求項4にかかる発明は、上記一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位と下記一般式(IV)
で表される構成単位とからなり、かつ該一般式(I)、(II)及び(III)で表される構成単位の組成比をk、該一般式(IV)で表される構成単位の組成比をjとしたときに組成比の割合が0<k/(k+j)≦1であることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂により達成される。
で表される繰り返し構成単位からなることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂により達成される。
で表される繰り返し構成単位からなることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂により達成される。
で表される繰り返し構成単位からなることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂により達成される。
で表されるジオキシ化合物を重合に供することにより得られることを特徴とする。
で表されるジオキシ化合物を重合に供することにより得られることを特徴とする。
で表されるジオキシ化合物を重合に供することにより得られることを特徴とする。
先ず、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂の製造法について説明する。
溶液重合法又は界面重合法で用いられるハロゲン化カルボニル化合物としては、ホスゲンの代わりにホスゲンの2量体であるトリクロロメチルクロロホーメートやホスゲンの3量体であるビス(トリクロロメチル)カーボネートも有用であり、塩素以外のハロゲンより誘導されるハロゲン化カルボニル化合物、例えば、臭化カルボニル、ヨウ化カルボニル、フッ化カルボニルも用いられる。これら公知の製造法については例えばポリカーボネート樹脂ハンドブック(編者;本間精一、発行;日刊工業新聞社)等に記載されている。
末端封止剤は、好ましくは1価の芳香族ヒドロキシ化合物であり、より好ましくはフェノール、4−tert−ブチルフェノール及び4−クミルフェノールを挙げることができる。
<3,6−ビス(4−メトキシフェニル)カルバゾールの合成>
3,6−ジブロモカルバゾール20.0g、4−メトキシフェニルボロン酸20.6g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム2.23gを、エタノール60mlおよびトルエン250mlに採り、これに炭酸ナトリウムの22%水溶液120mlを加え、窒素雰囲気下5.5時間加熱還流した。熱時、ろ過助剤を用いて不溶物を除去した後、有機層を分離し減圧下溶媒を留去した。水洗後乾燥して淡褐色の粉末20.2gを得た。これをトルエン/エタノールの混合溶媒から再結晶して無色針状晶の3,6−ビス(4−メトキシフェニル)カルバゾール13.5gを得た。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 82.69/82.30 H: 5.61/5.58 N: 3.70/3.69
赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第1図に示した。
[合成例2]
<3,6−ビス(4−メトキシフェニル)−N−フェニルカルバゾールの合成>
3,6−ビス(4−メトキシフェニル)カルバゾール13.4g、ヨードベンゼン40ml、炭酸カリウム19.3gおよび銅紛1.0gを窒素雰囲気下6時間加熱還流した。100℃まで冷却したのちトルエンを加え、ろ過助剤を用いて不溶物を除去した。溶媒を減圧下留去した後メタノールで洗浄し、無色針状晶の3,6−ビス(4−メトキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール14.8gを得た。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 84.31/84.37 H: 5.44/5.53 N: 3.06/3.07
赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第2図に示した。
<3,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−N−フェニルカルバゾールの合成>
3,6−ビス(4−メトキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール12.7gを脱水塩化メチレン250mlに溶解し、窒素雰囲気下−7℃に冷却した後、三臭化ホウ素の1M塩化メチレン溶液61mlを35分間で滴下した。内容物を徐々に室温まで戻した後、塩化メチレン80mlを加え30〜35℃で11時間攪拌した。室温まで放冷した後、内容物を5%炭酸水素ナトリウム水溶液に注加し、酢酸エチルを加え有機層を水洗、乾燥後溶媒を減圧下留去し、淡褐色の粉末を得た。これをシリカゲルカラムクロマト処理(溶離液:トルエン/酢酸エチル=1/9vol)した後、トルエン/酢酸エチルの混合溶媒から再結晶して無色針状晶の3,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール8.4gを得た。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 84.59/84.29 H: 5.11/4.95 N: 2.98/3.28
赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)を第3図に示した。
[合成例4]
合成例1で得られた3,6−ビス(4−メトキシフェニル)カルバゾール7.0g、2−ヨードトルエン15ml、炭酸カリウム10.1gおよび銅紛0.5gを窒素雰囲気下9時間加熱還流した。100℃まで冷却したのちトルエンを加え、ろ過助剤を用いて不溶物を除去した。溶媒を減圧下留去した後、シリカゲルカラムクロマト処理(溶離液:トルエン)したのち、エタノール/トルエンの混合溶媒から再結晶して、無色針状晶の3,6−ビス(4−メトキシフェニル)−N−(2−メチルフェニル)カルバゾール7.43gを得た。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 84.31/84.41 H: 5.71/5.80 N: 3.05/2.98
[合成例5]
<3,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−N−(2−メチルフェニル)カルバゾールの合成>
合成例4で得られた3,6−ビス(4−メトキシフェニル)−N−(2−メチルフェニル)カルバゾール5.34gを脱水塩化メチレン180mlに溶解し、窒素雰囲気下−7℃に冷却した後、三臭化ホウ素の1M塩化メチレン溶液24mlを60分間で滴下した。内容物を徐々に室温まで戻した後、5%炭酸水素ナトリウム水溶液を注加し、酢酸エチルを加え有機層を水洗、乾燥後溶媒を減圧下留去し、淡褐色の粉末を得た。これをシリカゲルカラムクロマト処理(溶離液:トルエン/酢酸エチル=1/9vol)した後、トルエン/エタノールの混合溶媒から再結晶して無色針状晶の3,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−N−(2−メチルフェニル)カルバゾール4.02gを得た。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 84.15/84.33 H: 5.41/5.25 N: 3.01/3.17
赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)では 3307cm−1にOH伸縮振動 にもとづく吸収が認められた。
[合成例6]
3,6−ジブロモカルバゾール5.0g、3−メトキシフェニルボロン酸5.14g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.53gをエタノー10mlおよびトルエン60mlに採り、これに炭酸ナトリウムの21.2%水溶液61gを加え、窒素雰囲気下6時間加熱還流した。室温まで放冷後、ろ過助剤を用いて不溶物を除去した後、有機層を分離し減圧下溶媒を留去した。水洗後乾燥して淡褐色の粉末を得た。これをシリカゲルカラムクロマト処理(溶離液:トルエン)したのちトルエン/エタノールの混合溶媒から再結晶して無色針状晶の3,6−ビス(3−メトキシフェニル)カルバゾール3.50gを得た。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 82.51/82.30 H: 5.57/5.58 N: 3.45/3.69
赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)では3427cm−1にNH伸縮振動にもとづく吸収が認められた。
[合成例7]
合成例6で得られた3,6−ビス(3−メトキシフェニル)カルバゾール2.4g、ヨードトルエン15ml、炭酸カリウム3.5gおよび銅紛0.18gを窒素雰囲気下2時間加熱還流した。100℃まで冷却したのちトルエンを加え、ろ過助剤を用いて不溶物を除去した。溶媒を減圧下留去した後、シリカゲルカラムクロマト処理(溶離液:トルエン)したのち、エタノール中で加熱洗浄して、無色針状晶の3,6−ビス(3−メトキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール2.58gを得た。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 84.62/84.37 H: 5.44/5.53 N: 3.01/3.07
[合成例8]
合成例7で得られた3,6−ビス(3−メトキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール6.94gを脱水塩化メチレン245mlに溶解し、窒素雰囲気下−7℃に冷却した後、三臭化ホウ素の1M塩化メチレン溶液33mlを90分間で滴下した。内容物を徐々に室温まで戻した後、一晩室温にて放置した。5%炭酸水素ナトリウム水溶液を注加し、酢酸エチルを加え有機層を水洗、乾燥後溶媒を減圧下留去し、淡褐色の粉末を得た。これをシリカゲルカラムクロマト処理(溶離液:トルエン/酢酸エチル=1/9vol)した後、トルエンから再結晶して無色針状晶の3,6−ビス(3−ヒドロキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール5.26gを得た。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 84.52/84.29 H: 4.80/4.95 N: 3.25/3.28
赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)では 3307cm−1にOH伸縮振動 にもとづく吸収が認められた。
[実施例1]
<重合例1>
3,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール1.71g、4,4’−イソプロピリデンジフェノール0.91gおよび4−tert−ブチルフェノール60mgに窒素雰囲気下で水酸化ナトリウム1.60g、ナトリウムハイドロサルファイト50mgを水20mlに溶解した溶液を加えて溶解した。1時間攪拌した後、ビス(トリクロロメチル)カーボネート0.95gを塩化メチレン17mlに溶解した溶液を加え18℃で15分間強く撹拌した。その後触媒量のトリエチルアミンを加えて室温で1時間撹拌した。塩化メチレンで内容物を希釈し、有機層を分液後、イオン交換水で2回洗浄、ついで2%の塩酸水溶液で洗浄し、さらに洗浄液の導電率がイオン交換水の値と同じになるまでイオン交換水で洗浄した。この有機層を多量のメタノール中に滴下し、得られたポリマーを80℃で減圧乾燥して、無色の下記一般式(XII)で表される芳香族ポリカーボネート樹脂2.37gを得た。一般式中の数字は各構成単位のモル比を表している。
元素分析値(%)実測値/計算値
C: 79.98/79.76 H: 4.69/4.70 N: 1.94/1.98
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算分子量
数平均分子量 17300、重量平均分子量 33500
赤外吸収スペクトル(NaCl板上のキャスト膜)を第4図に示した。
[実施例2]
<重合例2>
実施例1において用いた4,4’−イソプロピリデンジフェノール0.91gを2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン1.03gに、また4−tert−ブチルフェノール60mgを48mgに変えるほかは実施例4と同様に操作して、下記一般式(XIII)で表される無色の芳香族ポリカーボネート樹脂2.28gを得た。
C: 80.52/80.21 H: 4.77/4.98 N: 2.02/2.03
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算分子量
数平均分子量 19400、重量平均分子量 40000
赤外吸収スペクトル(NaCl板上のキャスト膜)を第5図に示した。
[実施例3]
窒素雰囲気下で、合成例5で得られた3,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−N−(2−メチルフェニル)カルバゾール1.47gを脱水テトラヒドロフラン15mlに溶解し、これに脱水トリエチルアミン1.01gを加えた。これにジエチレングリコールジクロロホーメート0.77gを脱水テトラヒドロフラン2.7mlに溶解した溶液を、室温にて10分を要して滴下した。室温で1時間攪拌した後、4%フェノールのテトラヒドロフラン溶液0.4gを加え、20分攪拌した。析出したアンモニウム塩をろ過除去し、ろ液の溶媒を留去した。これを塩化メチレンに溶解し、水洗ついで2%塩酸水溶液80mlで洗浄、さらに洗浄液の導電率がイオン交換水の値と同じになるまでイオン交換水で洗浄した。この有機層を多量のメタノール中に滴下し、得られたポリマーを80℃で減圧乾燥して、無色の下記一般式(XIV)で表される芳香族ポリカーボネート樹脂1.70gを得た。
C /74.10 H /4.88 N /2.34
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算分子量
数平均分子量 6070、重量平均分子量 11100
赤外吸収スペクトル(NaCl板上のキャスト膜)を第6図に示した。
[実施例4]
窒素雰囲気下で、合成例5で得られた3,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−N−(2−メチルフェニル)カルバゾール1.47gを脱水テトラヒドロフラン15mlに溶解し、これに脱水トリエチルアミン1.01gを加えた。これに1,6−ヘキサメチレンジクロロホーメート0.80gを脱水テトラヒドロフラン2.7mlに溶解した溶液を、室温にて15分を要して滴下した。室温で1時間攪拌した後、4%フェノールのテトラヒドロフラン溶液0.4gを加え、20分攪拌した。析出したアンモニウム塩をろ過除去し、ろ液の溶媒を留去した。これを塩化メチレンに溶解し、水洗ついで2%塩酸水溶液80mlで洗浄、さらに洗浄液の導電率がイオン交換水の値と同じになるまでイオン交換水で洗浄した。この有機層を多量のメタノール中に滴下し、得られたポリマーを80℃で減圧乾燥して、無色の下記一般式(XV)で表される芳香族ポリカーボネート樹脂1.66gを得た。
C /76.57 H /5.45 N /2.29
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算分子量
数平均分子量 6620、重量平均分子量 12691
赤外吸収スペクトル(NaCl板上のキャスト膜)
CO伸縮振動(カーボネート結合) 1760cm−1
[実施例5]
窒素雰囲気下で、合成例8で得られた3,6−ビス(3−ヒドロキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール1.71gを脱水テトラヒドロフラン20mlに溶解し、これに脱水トリエチルアミン1.22gを加えた。これにジエチレングリコールジクロロホーメート0.95gを脱水テトラヒドロフラン3.3mlに溶解した溶液を、室温にて20分を要して滴下した。室温で1時間攪拌した後、4%フェノールのテトラヒドロフラン溶液0.48gを加え、20分攪拌した。析出したアンモニウム塩をろ過除去し、ろ液の溶媒を留去した。これを塩化メチレンに溶解し、水洗ついで2%塩酸水溶液80mlで洗浄、さらに洗浄液の導電率がイオン交換水の値と同じになるまでイオン交換水で洗浄した。この有機層を多量のメタノール中に滴下し、得られたポリマーを80℃で減圧乾燥して、無色の下記一般式(XVI)で表される芳香族ポリカーボネート樹脂1.73gを得た。
C /73.83 H /4.66 N /2.39
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算分子量
数平均分子量 3496、重量平均分子量 5483
赤外吸収スペクトル(NaCl板上のキャスト膜)
CO伸縮振動(カーボネート結合) 1760cm−1
[実施例6]
窒素雰囲気下で、合成例8で得られた3,6−ビス(3−ヒドロキシフェニル)−N−フェニルカルバゾール1.71gを脱水テトラヒドロフラン20mlに溶解し、これに脱水トリエチルアミン1.22gを加えた。これにジエチレングリコールジクロロホーメート0.97gを脱水テトラヒドロフラン3.3mlに溶解した溶液を、室温にて20分を要して滴下した。室温で1時間攪拌した後、4%フェノールのテトラヒドロフラン溶液0.48gを加え、20分攪拌した。析出したアンモニウム塩をろ過除去し、ろ液の溶媒を留去した。これを塩化メチレンに溶解し、水洗ついで2%塩酸水溶液80mlで洗浄、さらに洗浄液の導電率がイオン交換水の値と同じになるまでイオン交換水で洗浄した。この有機層を多量のメタノール中に滴下し、得られたポリマーを70℃で減圧乾燥して、無色の下記一般式(XVII)で表される芳香族ポリカーボネート樹脂1.84gを得た。
Claims (10)
- 上記一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位と下記一般式(IV)
で表される構成単位とからなり、かつ該一般式(I)、(II)及び(III)で表される構成単位の組成比をk、該一般式(IV)で表される構成単位の組成比をjとしたときに組成比の割合が0<k/(k+j)≦1であることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂。
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