JP5458845B2 - Electrophotographic materials - Google Patents
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Description
本発明は、新規な電子写真用部材に関する。詳しくは、ジカルボン酸成分が蓚酸であるポリアミド樹脂であって、成形可能温度幅が広く、成形加工性に優れ、かつ低吸水性、耐薬品性、耐加水分解性などにも優れたポリアミド樹脂に導電性付与剤を配合した電子写真用部材に関するものである。 The present invention relates to a novel electrophotographic member. Specifically, it is a polyamide resin in which the dicarboxylic acid component is oxalic acid, and has a wide moldable temperature range, excellent moldability, low water absorption, chemical resistance, hydrolysis resistance, etc. The present invention relates to an electrophotographic member containing a conductivity imparting agent.
ナイロン6、ナイロン66などに代表される結晶性ポリアミドは、その優れた特性と溶融成形の容易さから、衣料用、産業資材用繊維、あるいは汎用のエンジニアリングプラスチックとして広く用いられているが、一方では吸水による物性変化、酸、高温のアルコール、熱水中での劣化などの問題点も指摘されており、より寸法安定性、耐薬品性に優れたポリアミドへの要求が高まっている。 Crystalline polyamides such as nylon 6 and nylon 66 are widely used as clothing, industrial material fibers, or general-purpose engineering plastics because of their excellent properties and ease of melt molding. Problems such as changes in physical properties due to water absorption, acid, high-temperature alcohol, and deterioration in hot water have also been pointed out, and there is an increasing demand for polyamides with superior dimensional stability and chemical resistance.
一方、ジカルボン酸成分として蓚酸を用いるポリアミド樹脂はポリオキサミド樹脂と呼ばれ、同じアミノ基濃度の他のポリアミド樹脂と比較して融点が高いこと、吸水率が低いことが知られ(特許文献1)、吸水による物性変化が問題となっていた従来のポリアミドが使用困難な分野、特に電子写真用部品での活用が期待される。 On the other hand, a polyamide resin using oxalic acid as a dicarboxylic acid component is called a polyoxamide resin, and is known to have a higher melting point and lower water absorption than other polyamide resins having the same amino group concentration (Patent Document 1). It is expected to be used in fields where conventional polyamides, which have been affected by changes in physical properties due to water absorption, are difficult to use, particularly in electrophotographic parts.
これまでに、ジアミン成分として種々の脂肪族直鎖ジアミンを用いたポリオキサミド樹脂が提案されている。しかしながら、例えば、ジアミン成分として1,6−ヘキサンジアミンを用いたポリオキサミド樹脂は融点(約320℃)が熱分解温度(窒素中の1%重量減少温度;約310℃)より高いため(非特許文献1)、溶融重合、溶融成形が困難であり実用に耐えうるものではなかった。 So far, polyoxamide resins using various aliphatic linear diamines as diamine components have been proposed. However, for example, a polyoxamide resin using 1,6-hexanediamine as a diamine component has a melting point (about 320 ° C.) higher than the thermal decomposition temperature (1% weight loss temperature in nitrogen; about 310 ° C.) (non-patent document). 1) Melt polymerization and melt molding were difficult and could not withstand practical use.
ジアミン成分が1,9−ノナンジアミンであるポリオキサミド樹脂(以後、PA92と略称する)については、L. Francoらが蓚酸源として蓚酸ジエチルを用いた場合の製造法とその結晶構造を開示している(非特許文献2)。ここで得られるPA92は固有粘度が0.97dL/g、融点が246℃のポリマーであるが、強靭な成形体が成形出来ない程度の低分子量体しか得られていない。また、ジカルボン酸エステルとして蓚酸ジブチルを用いた場合について、固有粘度が0.99dL/g、融点が248℃のPA92を製造したことが示されている(特許文献2)。この場合も強靭な成形体が成形出来ない程度の低分子量体しか得られていないという問題点がある。 For a polyoxamide resin whose diamine component is 1,9-nonanediamine (hereinafter abbreviated as PA92), L. Franco et al. Discloses a production method and its crystal structure when diethyl oxalate is used as the oxalic acid source ( Non-patent document 2). The PA 92 obtained here is a polymer having an intrinsic viscosity of 0.97 dL / g and a melting point of 246 ° C., but only a low molecular weight substance that cannot form a tough molded article is obtained. It is also shown that PA92 having an intrinsic viscosity of 0.99 dL / g and a melting point of 248 ° C. was produced when dibutyl oxalate was used as the dicarboxylic acid ester (Patent Document 2). In this case as well, there is a problem that only a low molecular weight body that cannot be formed into a tough molded body is obtained.
また、ポリアミド樹脂を用いた部品の用途では、帯電防止などの目的で導電性に対する要求がある(たとえば、特許文献3)。 In addition, in applications of parts using polyamide resin, there is a demand for conductivity for the purpose of preventing charging (for example, Patent Document 3).
本発明者らは、ジカルボン酸成分として蓚酸を用い、ジアミン成分として1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンを特定の比率で用いたポリアミド樹脂が低吸水性でありながら、溶融成形温度幅が広く、しかも諸特性に優れるポリアミド樹脂(PA92C)であることを開示した(特許文献4)。
しかしながら、このポリアミド樹脂は、ジカルボン酸成分として蓚酸を用い、ジアミン成分として1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン及び1,6−ヘキサンジアミンの3種のジアミンを特定の比率で用いたポリオキサミド樹脂ではない。
The present inventors use oxalic acid as a dicarboxylic acid component, and a polyamide resin using 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine in a specific ratio as a diamine component has low water absorption, It was disclosed that it is a polyamide resin (PA92C) having a wide melt molding temperature range and excellent properties (Patent Document 4).
However, this polyamide resin uses oxalic acid as the dicarboxylic acid component, and has a specific ratio of three diamines of 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine as the diamine component. It is not the polyoxamide resin used in 1.
本発明が解決しようとする課題は、低吸水性でありながら、十分な高分子量化が達成され、融点と熱分解温度の差から見積もられる成形可能温度幅が広く、表面平滑性や寸法安定性や溶融成形性に優れ、かつ導電性に優れ、さらに、脂肪族直鎖ポリオキサミド樹脂に見られる低吸水性を損なうことなく、耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性などに優れた電子写真用部材を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to achieve a sufficiently high molecular weight while having low water absorption, a wide range of moldable temperature estimated from the difference between the melting point and the thermal decomposition temperature, surface smoothness and dimensional stability. For electrophotography with excellent heat resistance, chemical resistance, hydrolysis resistance, etc. without impairing the low water absorption found in aliphatic linear polyoxamide resins. It is to provide a member.
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリアミド樹脂として、蓚酸源として蓚酸ジエステルを用い、ジアミン成分が1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン及び1,6−ヘキサンジアミンからなり、かつC9ジアミン(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミン)と1,6−ヘキサンジアミンのモル比が1:99〜99:1である混合物を用いることにより、高分子量で、融点と熱分解温度の差が大きく溶融成形性に優れ、さらに直鎖ポリオキサミド樹脂に見られる低吸水性を損なうことなく、従来のポリアミドに比較して耐薬品性、耐加水分解性、機械的特性などに優れるポリアミド樹脂が得られること、さらにこの新規なポリアミド樹脂(PA92/62T)に導電性付与剤を配合することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have used oxalic acid diester as the oxalic acid source as the polyamide resin, and the diamine component is 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8- It consists of octanediamine and 1,6-hexanediamine, and the molar ratio of C9 diamine (1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine) to 1,6-hexanediamine is 1:99 to 99: 1 is a high molecular weight, has a large difference between the melting point and the thermal decomposition temperature, is excellent in melt moldability, and further, compared with the conventional polyamide without impairing the low water absorption seen in the linear polyoxamide resin. A polyamide resin excellent in chemical resistance, hydrolysis resistance, mechanical properties, etc., and this new polyamide resin (PA92 / 62T It was found that the above-mentioned object can be achieved by blending a conductivity-imparting agent with the present invention, and the present invention was completed.
本発明の電子写真用部材は、低吸水性でありながら、溶融重合による高分子量化が可能であり、成形可能温度幅が50℃以上と広く、さらには60℃以上と広いことが可能であり、表面平滑性や寸法安定性や溶融成形性に優れ、かつ導電性に優れ、さらに耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性にも優れており、電子写真用部品に使用することができる。 The electrophotographic member of the present invention can have a high molecular weight by melt polymerization while having low water absorption, and the moldable temperature range is as wide as 50 ° C. or higher, and further as wide as 60 ° C. or higher. It has excellent surface smoothness, dimensional stability and melt moldability, is excellent in electrical conductivity, is excellent in heat resistance, chemical resistance, and hydrolysis resistance, and can be used for electrophotographic parts.
(1)ポリアミド樹脂の構成成分
本発明で用いるポリアミドは、ジカルボン酸成分が蓚酸であり、ジアミン成分が1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンの混合物(以下、「C9ジアミン混合物」という。)及び1,6−ヘキサンジアミン(以下、「C6ジアミン」という。)からなり、C9ジアミン混合物とC6ジアミンのモル比が1:99〜99:1であるポリアミド樹脂(PA92/62T)である。
(1) Constituent Component of Polyamide Resin In the polyamide used in the present invention, the dicarboxylic acid component is oxalic acid, and the diamine component is a mixture of 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine (hereinafter referred to as “C9 diamine”). A polyamide resin (PA92 / 62T) having a molar ratio of the C9 diamine mixture to the C6 diamine of 1:99 to 99: 1, and a 1,6-hexanediamine (hereinafter referred to as “C6 diamine”). ).
本発明で用いるポリアミドの製造に用いられる蓚酸源としては、蓚酸ジエステルが用いられ、これらはアミノ基との反応性を有するものであれば特に制限はなく、蓚酸ジメチル、蓚酸ジエチル、蓚酸ジn−(またはi−)プロピル、蓚酸ジn−(またはi−、またはt−)ブチル等の脂肪族1価アルコールの蓚酸ジエステル、蓚酸ジシクロヘキシル等の脂環式アルコールの蓚酸ジエステル、蓚酸ジフェニル等の芳香族アルコールの蓚酸ジエステル等が挙げられる。 As the oxalic acid source used in the production of the polyamide used in the present invention, oxalic acid diesters are used, and these are not particularly limited as long as they have reactivity with amino groups. Dimethyl oxalate, diethyl oxalate, di-n-oxalate (Or i-) propyl, oxalic acid diester of aliphatic monohydric alcohol such as di-n- (or i-, or t-) butyl oxalate, oxalic acid diester of alicyclic alcohol such as dicyclohexyl oxalate, aromatic such as diphenyl oxalate Examples include oxalic acid diester of alcohol.
上記の蓚酸ジエステルの中でも炭素原子数が3を超える脂肪族1価アルコールの蓚酸ジエステル、脂環式アルコールの蓚酸ジエステル、芳香族アルコールの蓚酸ジエステルが好ましく、その中でも蓚酸ジブチル及び蓚酸ジフェニルが特に好ましい。 Among the above oxalic acid diesters, oxalic acid diesters of aliphatic monohydric alcohols having more than 3 carbon atoms, oxalic acid diesters of alicyclic alcohols, and oxalic acid diesters of aromatic alcohols are preferred, and among them, dibutyl oxalate and diphenyl oxalate are particularly preferred.
本発明のポリアミド樹脂に用いるC9ジアミン混合物における1,9−ノナンジアミン成分と2−メチル−1,8−オクタンジアミン成分のモル比は、一般的には1:99〜99:1であり、好ましくは5:95〜95:5、より好ましくは5:95〜40:60又は60:40〜95:5、特に5:95〜30:70又は70:30〜90:10である。1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン及び1,6−ヘキサンジアミンを上記の特定量共重合することにより、成形可能温度幅が広く、溶融成形性に優れ、かつ低吸水性、耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性、透明性などにも優れたポリアミドが得られる。 The molar ratio of the 1,9-nonanediamine component to the 2-methyl-1,8-octanediamine component in the C9 diamine mixture used in the polyamide resin of the present invention is generally 1:99 to 99: 1, preferably 5:95 to 95: 5, more preferably 5:95 to 40:60 or 60:40 to 95: 5, especially 5:95 to 30:70 or 70:30 to 90:10. By copolymerizing 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine in the above specific amounts, the moldable temperature range is wide, the melt moldability is excellent, and the water absorption is low. Polyamide having excellent properties, heat resistance, chemical resistance, hydrolysis resistance, transparency and the like can be obtained.
本発明のポリアミド樹脂においては、ジアミン成分として、上記C9ジアミン混合物(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンの混合物)に1,6−ヘキサンジアミンを混合したものを用いる。C9ジアミン混合物と1,6−ヘキサンジアミンのモル比は、1:99〜99:1である。C9ジアミン混合物に対して1,6−ヘキサンジアミンをモル比で1/99以上混合することにより、ジカルボン酸成分として蓚酸、ジアミン成分としてC9ジアミン混合物からなるポリアミド樹脂(PA92C)の上記の優れた効果を実質的に保持しながら(特に溶融成形性、低吸水性を損なうことなく)、ポリアミド樹脂の融点が上昇し特に力学的物性を向上させることができる。C9ジアミン混合物と1,6−ヘキサンジアミンのモル比は、好ましくは5.1:94.9〜99:1、より好ましくは10:90〜99:1、さらに好ましくは20:80〜99:1である。特に30:70〜98:2、さらに30:70〜90:10(さらに30:70〜70:30)であることが好ましい。本ポリアミド樹脂においては、C9ジアミン混合物に対して1,6−ヘキサンジアミンをモル比で1/99以上共重合することによって融点への変化は明瞭に現れ、樹脂の融点は上昇するが、1,6−ヘキサンジアミンがモル比で99/1以内であれば溶融成形性は許容できるものが得られる。また、1,6−ヘキサンジアミンがモル比で80/20以内であればポリアミド樹脂の融点は300℃以下となり、重合及び成形加工(溶融成形性)がより容易であり、70/30以内であれば融点が280℃以下になって、溶融成形性がより容易となるのでより好ましい。 In the polyamide resin of the present invention, as the diamine component, the C9 diamine mixture (1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine) mixed with 1,6-hexanediamine is used. The molar ratio of C9 diamine mixture to 1,6-hexanediamine is 1:99 to 99: 1. By mixing 1,6-hexanediamine in a molar ratio of 1/99 or more with respect to the C9 diamine mixture, the above excellent effect of the polyamide resin (PA92C) comprising oxalic acid as the dicarboxylic acid component and C9 diamine mixture as the diamine component Can be maintained (particularly without impairing melt moldability and low water absorption), the melting point of the polyamide resin can be increased, and particularly the mechanical properties can be improved. The molar ratio of the C9 diamine mixture to 1,6-hexanediamine is preferably 5.1: 94.9 to 99: 1, more preferably 10:90 to 99: 1, and even more preferably 20:80 to 99: 1. It is. In particular, it is preferably 30:70 to 98: 2, and more preferably 30:70 to 90:10 (further 30:70 to 70:30). In this polyamide resin, the change to the melting point appears clearly by copolymerizing 1,6-hexanediamine in a molar ratio of 1/99 or more with respect to the C9 diamine mixture, and the melting point of the resin rises. If 6-hexanediamine is within a molar ratio of 99/1, an acceptable melt moldability can be obtained. If the molar ratio of 1,6-hexanediamine is within 80/20, the melting point of the polyamide resin will be 300 ° C. or lower, and polymerization and molding (melt moldability) will be easier, and within 70/30. It is more preferable because the melting point becomes 280 ° C. or lower and the melt moldability becomes easier.
(2)ポリアミド樹脂の製造
本発明に用いるポリアミド樹脂PA92/62Tは、ポリアミドを製造する方法として知られている任意の方法を用いて製造することができる。本発明者らの研究によれば、ジアミン及び蓚酸ジエステルをバッチ式又は連続式で重縮合反応させることにより得ることができる。具体的には、以下の操作で示されるような、(i)前重縮合工程、(ii)後重縮合工程の順で行うのが好ましい。
(2) Manufacture of polyamide resin Polyamide resin PA92 / 62T used for this invention can be manufactured using the arbitrary methods known as a method of manufacturing polyamide. According to the study by the present inventors, it can be obtained by subjecting diamine and oxalic acid diester to a polycondensation reaction in a batch or continuous manner. Specifically, it is preferable to carry out in the order of (i) pre-polycondensation step and (ii) post-polycondensation step as shown by the following operations.
(i)前重縮合工程:まず反応器内を窒素置換した後、ジアミン(ジアミン成分)及び蓚酸ジエステル(蓚酸源)を混合する。混合する場合にジアミン及び蓚酸ジエステルが共に可溶な溶媒を用いても良い。ジアミン成分及び蓚酸源が共に可溶な溶媒としては、特に制限されないが、トルエン、キシレン、トリクロロベンゼン、フェノール、トリフルオロエタノールなどを用いることができ、特にトルエンを好ましく用いることができる。例えば、ジアミンを溶解したトルエン溶液を50℃に加熱した後、これに対して蓚酸ジエステルを加える。このとき、蓚酸ジエステルと上記ジアミンの仕込み比は、蓚酸ジエステル/上記ジアミンで、0.8〜1.5(モル比)、好ましくは0.91〜1.1(モル比)、更に好ましくは0.99〜1.01(モル比)である。 (I) Pre-polycondensation step: First, the inside of the reactor is purged with nitrogen, and then diamine (diamine component) and oxalic acid diester (oxalic acid source) are mixed. When mixing, a solvent in which both the diamine and the oxalic acid diester are soluble may be used. The solvent in which both the diamine component and the oxalic acid source are soluble is not particularly limited, but toluene, xylene, trichlorobenzene, phenol, trifluoroethanol, and the like can be used, and particularly, toluene can be preferably used. For example, after heating the toluene solution which melt | dissolved diamine to 50 degreeC, oxalic acid diester is added with respect to this. At this time, the charging ratio of the oxalic acid diester and the diamine is oxalic acid diester / the diamine, 0.8 to 1.5 (molar ratio), preferably 0.91 to 1.1 (molar ratio), more preferably 0. .99 to 1.01 (molar ratio).
このように仕込んだ反応器内を攪拌及び/又は窒素バブリングしながら、常圧下で昇温する。反応温度は、最終到達温度が80〜150℃、好ましくは100〜140℃の範囲になるように制御するのが好ましい。最終到達温度での反応時間は3時間〜6時間である。 The temperature in the reactor charged in this way is increased under normal pressure while stirring and / or nitrogen bubbling. The reaction temperature is preferably controlled so that the final temperature reaches 80 to 150 ° C., preferably 100 to 140 ° C. The reaction time at the final temperature reached is 3-6 hours.
(ii)後重縮合工程:更に高分子量化を図るために、前重縮合工程で生成した重合物を常圧下において反応器内で徐々に昇温する。昇温過程において前重縮合工程の最終到達温度、すなわち80〜150℃から、最終的に220℃以上300℃以下、好ましくは230℃以上280℃以下、更に好ましくは240℃以上270℃以下の温度範囲にまで到達させる。昇温時間を含めて1〜8時間、好ましくは2〜6時間保持して反応を行うことが好ましい。さらに後重合工程において、必要に応じて減圧下での重合を行うこともできる。減圧重合を行う場合の好ましい最終到達圧力は0.1MPa未満〜13.3Paである。 (Ii) Post-polycondensation step: In order to further increase the molecular weight, the polymer produced in the pre-polycondensation step is gradually heated in the reactor under normal pressure. In the temperature rising process, the final temperature of the prepolycondensation step, that is, from 80 to 150 ° C, is finally 220 ° C to 300 ° C, preferably 230 ° C to 280 ° C, more preferably 240 ° C to 270 ° C. Let reach the range. It is preferable to carry out the reaction for 1 to 8 hours including the temperature raising time, preferably 2 to 6 hours. Furthermore, in the post-polymerization step, polymerization can be performed under reduced pressure as necessary. The preferable final ultimate pressure in the case of performing the vacuum polymerization is less than 0.1 MPa to 13.3 Pa.
本発明に用いるポリアミド樹脂の製造方法の具体的例を説明する。
まず原料の蓚酸ジエステルを容器内に仕込む。容器は、後に行う重縮合反応の温度および圧力に耐え得るものであれば、特に制限されない。その後、容器を原料のジアミンと混合する温度まで昇温させ、次いでジアミンを注入し重縮合反応を開始させる。原料を混合する温度は、原料の蓚酸ジエステルおよびジアミンの融点以上、沸点未満の温度であり、かつ蓚酸ジエステルとジアミンの重縮合反応によって生じるポリオキサミドが熱分解しない温度であれば特に制限されない。例えば、1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン及び1,6−ヘキサンジアミンの混合物からなり、かつC9ジアミン混合物(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミン)と1,6−ヘキサンジアミンのモル比が1:99〜99:1であるジアミンと蓚酸ジブチルを原料とするポリオキサミド樹脂の場合、上記混合温度は15℃から240℃が好ましい。また、C9ジアミン(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミン)と1,6−ヘキサンジアミンのモル比は、約5:95〜90:10、常温で液状か又は40℃程度に加温するだけで液化するので取り扱いやすいためより好ましい。混合温度が縮合反応によって生成するアルコールの沸点以上の場合、アルコールを留去、凝縮する装置を備えた容器を用いるのが望ましい。また、縮合反応によって生成するアルコール存在下で加圧重合する場合には、耐圧容器を用いる。蓚酸ジエステルとジアミンの仕込み比は、蓚酸ジエステル/上記ジアミンで、0.8〜1.2(モル比)、好ましくは0.91〜1.09(モル比)、更に好ましくは0.98〜1.02(モル比)である。
The specific example of the manufacturing method of the polyamide resin used for this invention is demonstrated.
First, the raw oxalic acid diester is charged into the container. The container is not particularly limited as long as it can withstand the temperature and pressure of the polycondensation reaction to be performed later. Thereafter, the container is heated to a temperature at which it is mixed with the raw material diamine, and then the diamine is injected to start the polycondensation reaction. The temperature at which the raw materials are mixed is not particularly limited as long as it is a temperature not lower than the boiling point and lower than the boiling point of the oxalic acid diester and diamine, and the polyoxamide generated by the polycondensation reaction of the oxalic acid diester and diamine is not thermally decomposed. For example, a mixture of 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine, and a C9 diamine mixture (1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octane) In the case of a polyoxamide resin made from diamine and dibutyl oxalate having a molar ratio of (diamine) to 1,6-hexanediamine of 1:99 to 99: 1, the mixing temperature is preferably 15 ° C to 240 ° C. The molar ratio of C9 diamine (1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine) to 1,6-hexanediamine is about 5:95 to 90:10, liquid at room temperature or 40 ° C. Since it liquefies only by heating to the extent, it is more preferable because it is easy to handle. When the mixing temperature is equal to or higher than the boiling point of the alcohol produced by the condensation reaction, it is desirable to use a container equipped with a device for distilling and condensing the alcohol. In addition, when pressure polymerization is performed in the presence of an alcohol generated by a condensation reaction, a pressure vessel is used. The charging ratio of oxalic acid diester to diamine is oxalic acid diester / the above diamine, 0.8 to 1.2 (molar ratio), preferably 0.91 to 1.09 (molar ratio), more preferably 0.98 to 1. 0.02 (molar ratio).
次に、容器内をポリオキサミド樹脂の融点以上かつ熱分解しない温度以下に昇温する。例えば、C9ジアミン(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンの混合物)と1,6−ヘキサンジアミンからなり、かつC9ジアミン混合物(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンの混合物)と1,6−ヘキサンジアミンのモル比が50:50であり、さらに1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンのモル比が50:50であるジアミンと蓚酸ジブチルを原料とするポリオキサミド樹脂の場合、融点は261℃であることから270℃から300℃に昇温するのが好ましい(圧力は、2MPa〜4MPa)。生成したアルコールを留去しながら、必要に応じて常圧窒素気流下もしくは減圧下において継続して重縮合反応を行う。耐圧容器内で原料を混合し、縮合反応によって生成するアルコール存在下で加圧重合する場合は、まず生成したアルコールを留去しながら放圧する。その後、必要に応じて常圧窒素気流下もしくは減圧下において継続して重縮合反応を行う。減圧重合を行う場合の好ましい最終到達圧力は760〜0.1Torrである。温度は、270〜300℃が好ましい。また、アルコールは水冷コンデンサで冷却して液化し、回収する。 Next, the inside of the container is heated to a temperature not lower than the melting point of the polyoxamide resin and not higher than the temperature at which it is not thermally decomposed. For example, C9 diamine (a mixture of 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine) and 1,6-hexanediamine, and a C9 diamine mixture (1,9-nonanediamine and 2-methyl-1) , 8-octanediamine) and 1,6-hexanediamine have a molar ratio of 50:50, and 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine have a molar ratio of 50:50. In the case of a polyoxamide resin using diamine and dibutyl oxalate as raw materials, the melting point is 261 ° C., and therefore it is preferable to raise the temperature from 270 ° C. to 300 ° C. (pressure is 2 MPa to 4 MPa). While distilling off the produced alcohol, the polycondensation reaction is continued under an atmospheric pressure of nitrogen or reduced pressure as necessary. When the raw materials are mixed in a pressure vessel and subjected to pressure polymerization in the presence of an alcohol produced by a condensation reaction, the pressure is first released while the produced alcohol is distilled off. Thereafter, the polycondensation reaction is continued under an atmospheric pressure of nitrogen or reduced pressure as necessary. The preferable final pressure in the case of carrying out the vacuum polymerization is 760 to 0.1 Torr. The temperature is preferably 270 to 300 ° C. The alcohol is cooled and liquefied by a water-cooled condenser and recovered.
(3)ポリアミド樹脂の性状及び物性
本発明に用いるポリアミド樹脂PA92/62Tの分子量に特別の制限はないが、96%濃硫酸を溶媒とし、ポリアミド樹脂濃度が1.0g/dlの溶液を用い、25℃で測定した相対粘度ηrが1.8〜6.0の範囲内である。好ましくは2.0〜5.5であり、2.5〜4.5が特に好ましい。ηrが1.8より低いと成形物が脆くなり物性が低下する。一方、ηrが6.0より高いと溶融粘度が高くなり、成形加工性が悪くなる。
(3) Properties and Physical Properties of Polyamide Resin There is no particular limitation on the molecular weight of the polyamide resin PA92 / 62T used in the present invention, but a 96% concentrated sulfuric acid is used as a solvent and a solution having a polyamide resin concentration of 1.0 g / dl is used. The relative viscosity ηr measured at 25 ° C. is in the range of 1.8 to 6.0. Preferably it is 2.0-5.5, and 2.5-4.5 is especially preferable. If ηr is lower than 1.8, the molded product becomes brittle and the physical properties deteriorate. On the other hand, if ηr is higher than 6.0, the melt viscosity becomes high, and the molding processability deteriorates.
本発明に用いるポリアミド樹脂は、カルボン酸成分として蓚酸を用い、ジアミン成分として1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンと1,6−ヘキサンジアミンを共重合することで、蓚酸と1,9−ノナンジアミンからなるポリアミドと比べて、上記相対粘度を増加させること、すなわち分子量を増加させることが可能である。また、本発明に用いるポリアミド樹脂PA92/62Tは、カルボン酸成分として蓚酸を用い、ジアミン成分として1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンにさらに1,6−ヘキサメチレンジアミンを共重合することで、蓚酸と1,9−ノナンジアミン及び2−メチル−1,8−オクタンジアミンからなるポリアミドと比べて、樹脂の融点を上昇させることが可能である。また、実質的な熱分解の指標である1%重量減少温度(以下、Tdと略す)と融点(以下、Tmと略す)の差(Td−Tm)で表される成形可能温度範囲が、蓚酸と1,9−ノナンジアミンからなるポリアミドと比べて拡大し、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上であることができ、さらには90℃以上も可能である。本発明のポリアミド樹脂は、Tdが好ましくは280℃以上、より好ましくは300℃以上、さらに好ましくは320℃以上であり、高い耐熱性を有することを特徴とする。 The polyamide resin used in the present invention uses oxalic acid as the carboxylic acid component, and copolymerizes 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine, and 1,6-hexanediamine as the diamine component. It is possible to increase the relative viscosity, that is, to increase the molecular weight, as compared with a polyamide comprising 1,9-nonanediamine. The polyamide resin PA92 / 62T used in the present invention uses oxalic acid as the carboxylic acid component, and 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine as the diamine component and further 1,6-hexamethylenediamine. By copolymerizing, it is possible to raise the melting point of the resin as compared with polyamides composed of succinic acid, 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine. The moldable temperature range represented by the difference (Td−Tm) between the 1% weight loss temperature (hereinafter abbreviated as Td) and the melting point (hereinafter abbreviated as Tm), which is a substantial thermal decomposition index, is oxalic acid. And a polyamide composed of 1,9-nonanediamine, preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and further 90 ° C. or higher. The polyamide resin of the present invention has a Td of preferably 280 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher, and still more preferably 320 ° C. or higher, and has high heat resistance.
(4)導電性付与剤
本発明に用いる導電性付与剤は、特に限定されず、ポリアミド樹脂に配合して導電性を付与できるものであればよい。
導電性付与剤としては、導電性を付与できればよく、限定されないが、カーボンブラック、炭素繊維、金属繊維などが挙げられ、とりわけカーボンブラック、炭素繊維が好ましく用いられる。
(4) Conductivity-imparting agent The conductivity-imparting agent used in the present invention is not particularly limited as long as it can be added to the polyamide resin to impart conductivity.
The conductivity imparting agent is not particularly limited as long as it can impart conductivity, and examples thereof include carbon black, carbon fiber, and metal fiber, and carbon black and carbon fiber are particularly preferably used.
本発明で用いることができるカーボンブラックとしては、導電性付与に一般的に使用されているカーボンブラックがすべて包含され、好ましいカーボンブラックとしては、アセチレンガスを不完全燃焼して得られるアセチレンブラックや、原油を原料にファーネス式不完全燃焼によって製造されるケッチェンブラック、オイルブラック、ナフタリンブラック、サーマルブラック、ランプブラック、チャンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラック等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でもアセチレンブラック、ファーネスブラック(ケッチェンブラック)が特に好適に用いられる。 The carbon black that can be used in the present invention includes all carbon blacks commonly used for imparting conductivity, and preferred carbon blacks include acetylene black obtained by incomplete combustion of acetylene gas, Examples include, but are not limited to, ketjen black, oil black, naphthalene black, thermal black, lamp black, channel black, roll black, disc black, etc., which are manufactured from crude crude oil by furnace-type incomplete combustion. Absent. Among these, acetylene black and furnace black (Ketjen black) are particularly preferably used.
また、カーボンブラックは、その粒子径、表面積、DBP吸油量、灰分等の特性の異なる種々のカーボン粉末が製造されている。該カーボンブラックの特性に制限は無いが、良好な鎖状構造を有し、凝集密度の大きいものが好ましい。カーボンブラックの多量配合は耐衝撃性の面で好ましくなく、より少量で優れた電気伝導度を得る観点から、平均粒径は500nm以下であることが好ましく、5〜100nmであることがより好ましく、10〜70nmであることがさらに好ましく、また表面積(BET法)は10m2/g以上であることが好ましく、300m2/g以上であることがより好ましく、500〜1500m2/gであることがさらに好ましく、更にDBP(ジブチルフタレート)吸油量は50ml/100g以上であることが好ましく、100ml/100gであることがより好ましく、300ml/100g以上であることがさらに好ましい。また灰分は0.5重量%以下であることが好ましく、0.3重量%以下であることがさらに好ましい。ここでいうDBP吸油量は、ASTM D−2414に定められた方法で測定した値である。また、カーボンブラックは、揮発分含量が1.0重量%未満であることがより好ましい。 Carbon black is produced in various carbon powders having different characteristics such as particle diameter, surface area, DBP oil absorption, ash content and the like. Although there is no restriction | limiting in the characteristic of this carbon black, What has a favorable chain structure and a large aggregation density is preferable. A large amount of carbon black is not preferable in terms of impact resistance, and from the viewpoint of obtaining excellent electrical conductivity with a smaller amount, the average particle size is preferably 500 nm or less, more preferably 5 to 100 nm, more preferably from 10 to 70 nm, also the surface area (BET method) is preferably 10 m 2 / g or more, more preferably 300 meters 2 / g or more, to be 500 to 1500 2 / g Further, the DBP (dibutyl phthalate) oil absorption is preferably 50 ml / 100 g or more, more preferably 100 ml / 100 g, and further preferably 300 ml / 100 g or more. The ash content is preferably 0.5% by weight or less, and more preferably 0.3% by weight or less. The DBP oil absorption here is a value measured by a method defined in ASTM D-2414. Carbon black preferably has a volatile content of less than 1.0% by weight.
カーボンブラックの配合割合は、樹脂全体100質量部に対して、2〜50質量部が好ましい。カーボンブラックの配合割合が2質量部未満になると十分な導電性が得られないため好ましくなく、配合割合が50質量部を超えると、溶融粘性が高く流動性が低下し成型加工性が著しく損なわれるため好ましくない。2〜15質量部が好ましい。 The mixing ratio of carbon black is preferably 2 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the whole resin. When the blending ratio of the carbon black is less than 2 parts by mass, it is not preferable because sufficient conductivity cannot be obtained. When the blending ratio exceeds 50 parts by weight, the melt viscosity is high, the fluidity is lowered, and the molding processability is significantly impaired. Therefore, it is not preferable. 2-15 mass parts is preferable.
炭素繊維としては、ピッチ系、PAN系などの炭素繊維が制限なく用いられるが、物性・導電性などの性能からPAN系の炭素繊維のほうが好ましい。 As the carbon fiber, pitch-based and PAN-based carbon fibers are used without limitation, but PAN-based carbon fibers are more preferable in view of properties such as physical properties and conductivity.
炭素繊維長は、用途により短繊維のもののほか、1000mmに及ぶ長繊維でもよいが、混練前の繊維長が0.1〜12mmのものが好ましく、1〜8mmのものが特に好ましい。 The carbon fiber length may be a short fiber having a length of 1000 mm in addition to the short fiber depending on the application, but the fiber length before kneading is preferably 0.1 to 12 mm, particularly preferably 1 to 8 mm.
また、炭素繊維の繊維径は、5〜15μmのものが好ましいが、微細炭素繊維も用いることができる。 Moreover, although the fiber diameter of a carbon fiber has a preferable thing of 5-15 micrometers, a fine carbon fiber can also be used.
炭素繊維の配合割合は、樹脂全体100質量部に対して、2〜40質量部が好ましい。配合割合が40質量部を超えると、剛性が高く耐衝撃性が劣るとともに、成形品表面の平滑性が悪く摺動性が低下するおそれがある。炭素繊維の配合割合は、3質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましく、7質量部以上がさらに好ましい。配合割合が少ないと、導電性が低下し静電気を帯び易くなり、ホコリや粉塵が付着し精密製品に不具合を生じる恐れがある。 The blending ratio of the carbon fibers is preferably 2 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the whole resin. When the blending ratio exceeds 40 parts by mass, the rigidity is high and the impact resistance is inferior, the smoothness of the surface of the molded product is poor, and the slidability may be lowered. The blending ratio of the carbon fiber is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and further preferably 7 parts by mass or more. If the blending ratio is small, the electrical conductivity is lowered and it is easy to be charged with static electricity.
本発明の電子写真用部材に求められる導電性は、用途に応じて異なってよく、特に限定されない。ポリアミド樹脂の表面抵抗が1015Ω程度である。導電性付与剤を配合することで、たとえば、1012〜101Ω程度あるいはそれ以下にすることができるが、用途に応じて、103〜1014Ω程度の導電性の範囲が適していると考えられる。 The conductivity required for the electrophotographic member of the present invention may vary depending on the application and is not particularly limited. The surface resistance of the polyamide resin is about 10 15 Ω. By blending a conductivity imparting agent, for example, it can be reduced to about 10 12 to 10 1 Ω or less, but a conductivity range of about 10 3 to 10 14 Ω is suitable depending on the application. it is conceivable that.
また、本発明の電子写真用部材には、補強繊維を配合してもよい。配合する補強繊維は、格別に限定されないが、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、鉱物繊維などの無機繊維、ポリアミド樹脂より強靭なアラミド繊維などの有機繊維を挙げることができる。補強繊維を配合することで、組成物の強度、耐クリープ性などの物性が改良される効果が顕著である。特にガラス繊維と炭素繊維が好ましい。炭素繊維を用いると、帯電防止性能を付与できる効果がある。炭素繊維については、先に説明したものを使用できる。 Moreover, you may mix | blend a reinforcing fiber with the member for electrophotography of this invention. The reinforcing fiber to be blended is not particularly limited, and examples thereof include inorganic fibers such as glass fiber, carbon fiber, metal fiber, and mineral fiber, and organic fibers such as aramid fiber that is tougher than polyamide resin. By blending the reinforcing fibers, the effect of improving the physical properties such as the strength and creep resistance of the composition is remarkable. Glass fiber and carbon fiber are particularly preferable. Use of carbon fiber has an effect of imparting antistatic performance. About carbon fiber, what was demonstrated previously can be used.
ガラス繊維も、特に制限されない。ガラス繊維径も限定されないが、5〜15μmのものが好ましい。繊維長は、用途により短繊維のもののほか、長繊維でもよいが、5〜1000μmが好ましい。 The glass fiber is not particularly limited. The glass fiber diameter is not limited, but is preferably 5 to 15 μm. The fiber length may be a short fiber or a long fiber depending on the use, but is preferably 5 to 1000 μm.
ガラス繊維の配合比は、樹脂組成物全体に対して35質量%以下が好適であり、2〜33質量%がより好ましく、3〜30質量%がさらに好ましく、特に5〜25質量%が好ましい。ガラス繊維の配合量が少ないと、剛性、耐クリープ性の改善が低くなり、またチューブなどとの結合が悪くなるおそれがある。一方、ガラス繊維の配合量が多くなると、組成物の流動性が悪くなり、ショートショットの原因になったり表面状態が悪くなる恐れがある。 The blending ratio of the glass fibers is preferably 35% by mass or less, more preferably 2 to 33% by mass, further preferably 3 to 30% by mass, and particularly preferably 5 to 25% by mass with respect to the entire resin composition. If the blending amount of the glass fiber is small, the improvement in rigidity and creep resistance is lowered, and the bonding with a tube or the like may be deteriorated. On the other hand, when the compounding amount of the glass fiber is increased, the fluidity of the composition is deteriorated, which may cause a short shot or the surface state.
さらに、本発明の電子写真用材料には必要に応じて、フィラー、銅化合物などの安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、難燃剤、結晶化促進剤、可塑剤、潤滑剤などを重縮合反応時、またはその後に添加することもできる。 Furthermore, the electrophotographic material of the present invention may contain a filler, a stabilizer such as a copper compound, a colorant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a flame retardant, a crystallization accelerator, a plasticizer, if necessary. An agent, a lubricant and the like can also be added during or after the polycondensation reaction.
(5)その他の配合できる成分
本発明に用いるポリアミド樹脂PA92/62Tには、本発明の効果を損なわない範囲で他のジカルボン酸成分を混合する事が出来る。蓚酸以外の他のジカルボン酸成分としては、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸などの脂肪族ジカルボン酸、また、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、さらにテレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,4−フェニレンジオキシジ酢酸、1,3−フェニレンジオキシジ酢酸、ジ安息香酸、4,4’−オキシジ安息香酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−4,4’−ジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸などを単独で、あるいはこれらの任意の混合物を重縮合反応時に添加することもできる。さらに、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸を溶融成形が可能な範囲内で用いることもできる。蓚酸以外の他のジカルボン酸成分の配合量は、一般的には全ジカルボン酸成分を基準に5モル%以下が好ましい。
(5) Other components that can be blended The polyamide resin PA92 / 62T used in the present invention can be mixed with other dicarboxylic acid components within a range not impairing the effects of the present invention. Examples of dicarboxylic acid components other than succinic acid include malonic acid, dimethylmalonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 2-methyladipic acid, trimethyladipic acid, pimelic acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 3, Aliphatic dicarboxylic acids such as 3-diethylsuccinic acid, azelaic acid, sebacic acid and suberic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and terephthalic acid , Isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-phenylenedioxydiacetic acid, 1,3-phenylenedioxydiacetic acid, dibenzoic acid Acid, 4,4′-oxydibenzoic acid, diphenylmethane-4,4′-dicarboxylic acid, diphenyls Hong-4,4'-dicarboxylic acid, 4,4'-biphenyl and the like alone aromatic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acids, or may be added to any mixture thereof during the polycondensation reaction. Furthermore, polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid, trimesic acid, and pyromellitic acid can be used as long as melt molding is possible. In general, the amount of the dicarboxylic acid component other than oxalic acid is preferably 5 mol% or less based on the total dicarboxylic acid component.
また、本発明に用いるポリアミド樹脂PA92/62Tには本発明の効果を損なわない範囲で、他のジアミン成分を混合する事が出来る。1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン及び1,6−ヘキサンジアミン以外の他のジアミン成分としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミンなどの脂肪族ジアミン、さらにシクロヘキサンジアミン、メチルシクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミンなどの脂環式ジアミン、さらにp−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルなどの芳香族ジアミンなどを単独で、あるいはこれらの任意の混合物を重縮合反応時に添加することもできる。1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン及び1,6−ヘキサンジアミン以外の他のジアミン成分の配合量は、一般的には全ジアミン成分を基準に5モル%以下が好ましい。 In addition, the polyamide resin PA92 / 62T used in the present invention can be mixed with other diamine components as long as the effects of the present invention are not impaired. Other diamine components other than 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine include ethylenediamine, propylenediamine, 1,4-butanediamine, and 1,8-octanediamine. 1,10-decanediamine, 1,12-dodecanediamine, 3-methyl-1,5-pentanediamine, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine, 2,4,4-trimethyl-1 , 6-hexanediamine, aliphatic diamines such as 5-methyl-1,9-nonanediamine, alicyclic diamines such as cyclohexanediamine, methylcyclohexanediamine and isophoronediamine, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p -Xylenediamine, m-xylenediamine, 4,4'-di Mino diphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-and aromatic diamines, such as diaminodiphenyl ether by itself, or may be added to any mixture thereof during the polycondensation reaction. The amount of other diamine components other than 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine is generally preferably 5 mol% or less based on the total diamine components. .
また、本発明のポリアミド樹脂には本発明の効果を損なわない範囲で、他のポリオキサミドや、芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミド、脂環式ポリアミドなどポリアミド類を混合することが可能である。 The polyamide resin of the present invention can be mixed with other polyoxamides, polyamides such as aromatic polyamides, aliphatic polyamides, and alicyclic polyamides as long as the effects of the present invention are not impaired.
更に、ポリアミド以外の熱可塑性ポリマー、エラストマーなども同様に配合することができる。しかし、本発明に用いるポリアミド樹脂PA92/62Tは樹脂成分の50質量%以上含まれることが好ましい。 Furthermore, thermoplastic polymers other than polyamide, elastomers, and the like can be similarly blended. However, the polyamide resin PA92 / 62T used in the present invention is preferably contained in an amount of 50% by mass or more of the resin component.
また、本発明の電子写真用部材には、補強繊維を配合してもよい。配合する補強繊維は、格別に限定されないが、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、鉱物繊維などの無機繊維、ポリアミド樹脂より強靭なアラミド繊維などの有機繊維を挙げることができる。補強繊維を配合することで、組成物の強度、耐クリープ性などの物性が改良される効果が顕著である。特にガラス繊維と炭素繊維が好ましい。炭素繊維を用いると、帯電防止性能を付与できる効果がある。炭素繊維については、先に説明したものを使用できる。 Moreover, you may mix | blend a reinforcing fiber with the member for electrophotography of this invention. The reinforcing fiber to be blended is not particularly limited, and examples thereof include inorganic fibers such as glass fiber, carbon fiber, metal fiber, and mineral fiber, and organic fibers such as aramid fiber that is tougher than polyamide resin. By blending the reinforcing fibers, the effect of improving the physical properties such as the strength and creep resistance of the composition is remarkable. Glass fiber and carbon fiber are particularly preferable. Use of carbon fiber has an effect of imparting antistatic performance. About carbon fiber, what was demonstrated previously can be used.
ガラス繊維も、特に制限されない。ガラス繊維径も限定されないが、5〜15μmのものが好ましい。繊維長は、用途により短繊維のもののほか、長繊維でもよいが、5〜1000μmが好ましい。 The glass fiber is not particularly limited. The glass fiber diameter is not limited, but is preferably 5 to 15 μm. The fiber length may be a short fiber or a long fiber depending on the use, but is preferably 5 to 1000 μm.
ガラス繊維の配合割合は、樹脂全体100質量部に対して、2〜40質量部が好ましい。2〜35質量部より好ましく、3〜33質量部がさらに好ましい。ガラス繊維の配合量が少ないと、剛性、耐クリープ性の改善が低くなり、またチューブなどとの結合が悪くなるおそれがある。一方、ガラス繊維の配合量が多くなると、組成物の流動性が悪くなり、ショートショットの原因になったり表面状態が悪くなる恐れがある。 The mixing ratio of the glass fiber is preferably 2 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the entire resin. It is more preferably 2 to 35 parts by mass, and further preferably 3 to 33 parts by mass. If the blending amount of the glass fiber is small, the improvement in rigidity and creep resistance is lowered, and the bonding with a tube or the like may be deteriorated. On the other hand, when the compounding amount of the glass fiber is increased, the fluidity of the composition is deteriorated, which may cause a short shot or the surface state.
さらに、本発明の電子写真用部材には必要に応じて、フィラー、銅化合物などの安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、難燃剤、結晶化促進剤、可塑剤、潤滑剤などを重縮合反応時、またはその後に添加することもできる。 Furthermore, the electrophotographic member of the present invention may contain a filler, a stabilizer such as a copper compound, a colorant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a flame retardant, a crystallization accelerator, a plasticizer, if necessary. An agent, a lubricant and the like can also be added during or after the polycondensation reaction.
[電子写真用部品]
電子写真用部品は、本発明の電子写真用部材を、例えば、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧縮成形等により成形することにより作製することができる。
[Electrophotographic parts]
The electrophotographic component can be produced by molding the electrophotographic member of the present invention by, for example, injection molding, extrusion molding, blow molding, compression molding or the like.
本発明電子写真用部材は、インフレーション押出成形により得ることができる。この方法で任意の直径を有する円筒状で、厚み30〜1000μmの成形品が得られる。このように成形された電子写真用部材は継ぎ目を有さないものであり、電子写真方式の複写機、プリンター、ファックス等に使用される中間転写ベルト、転写搬送ベルト等として有用である。さらに同様に円筒状に成形された電子写真用部材を導電性支持体上に被覆し加熱、融着させることにより導電性ロールとすることができる。あるいは、押出し機で導電性支持体上に導電性ポリアミド組成物を連続的に溶融被覆することにより導電性ロールとすることもできる。導電性ロールは例えばクリーニングロール、帯電ロール、現像ロール、転写ロールとして有用である。 The electrophotographic member of the present invention can be obtained by inflation extrusion molding. By this method, a molded product having an arbitrary diameter and a thickness of 30 to 1000 μm is obtained. The electrophotographic member thus formed does not have a seam, and is useful as an intermediate transfer belt, a transfer conveyance belt, and the like used for an electrophotographic copying machine, a printer, a fax machine, and the like. Further, similarly, a member for electrophotography formed into a cylindrical shape is coated on a conductive support, and heated and fused to form a conductive roll. Or it can also be set as an electroconductive roll by carrying out melt coating of the electroconductive polyamide composition continuously on an electroconductive support body with an extruder. The conductive roll is useful as, for example, a cleaning roll, a charging roll, a developing roll, or a transfer roll.
さらに前記した厚みが30〜1000μmで、円筒状に成形された本発明の電子写真用部材は、平均表面粗さRaが1μm以下であり、同一面内における表面抵抗率の最大値と最小値との比が10倍以下であることが望ましい。Raが1μm以下であることにより本発明の電子写真用部材を中間転写ベルト、帯電ロール、現像ロール、転写ロール等に使用した場合、生成画像の鮮明さが格段に向上する。また、同一面内における表面抵抗率の最大値と最小値との比が10倍以下であることにより本発明の電子写真用部材はトナーや紙を引き付ける力が均一となり、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、クリーニングロール、帯電ロール、現像ロール、転写ロール等の電子写真用部材としてより好適に用いることができるようになる。
電子写真用部材のRaを1μm以下とするためには、成形時の環状ダイスの温度をやや高めに設定するのが有効である。また、電子写真用部材の同一面内における体積抵抗率の最大値と最小値との比を10倍以下に抑えるには、導電性付与剤の凝集物サイズを小さく抑えるのが効果的であり、具体的には凝集物の平均径を3μm以下、より好ましくは2μm以下となるように成形する方法が有効である。
Furthermore, the electrophotographic member of the present invention formed into a cylindrical shape with the above-described thickness of 30 to 1000 μm has an average surface roughness Ra of 1 μm or less, and has a maximum and minimum surface resistivity in the same plane. The ratio is preferably 10 times or less. When Ra is 1 μm or less, when the electrophotographic member of the present invention is used for an intermediate transfer belt, a charging roll, a developing roll, a transfer roll, etc., the sharpness of the generated image is remarkably improved. Further, since the ratio of the maximum value and the minimum value of the surface resistivity in the same plane is 10 times or less, the electrophotographic member of the present invention has a uniform attractive force for attracting toner and paper, and the intermediate transfer belt, transfer conveyance It can be more suitably used as an electrophotographic member such as a belt, a cleaning roll, a charging roll, a developing roll, and a transfer roll.
In order to set the Ra of the electrophotographic member to 1 μm or less, it is effective to set the temperature of the annular die at the time of molding slightly higher. Further, in order to suppress the ratio of the maximum value and the minimum value of the volume resistivity in the same plane of the electrophotographic member to 10 times or less, it is effective to suppress the aggregate size of the conductivity imparting agent to be small. Specifically, a method of forming the aggregate so that the average diameter thereof is 3 μm or less, more preferably 2 μm or less is effective.
[物性測定、成形、評価方法]
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
なお、実施例中の測定は以下の方法により行った。
[Physical property measurement, molding, evaluation method]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
In addition, the measurement in an Example was performed with the following method.
(1)相対粘度(ηr):
ηrはポリアミドの96%硫酸溶液(濃度:1.0g/dl)を使用してオストワルド型粘度計を用いて25℃で測定した。
(1) Relative viscosity (ηr):
ηr was measured at 25 ° C. using an Ostwald viscometer using a 96% polyamide sulfuric acid solution (concentration: 1.0 g / dl).
(2)融点(Tm)及び結晶化温度(Tc):
Tm及びTcは、PerkinELmer社製PYRIS Diamond DSC用いて窒素雰囲気下で測定した。30℃から300℃まで10℃/分の速度で昇温し(昇温ファーストランと呼ぶ)、300℃で3分保持したのち、−100℃まで10℃/分の速度で降温し(降温ファーストランと呼ぶ)、次に300℃まで10℃/分の速度で昇温した(昇温セカンドランと呼ぶ)。得られたDSCチャートから降温ファーストランの発熱ピーク温度をTc、昇温セカンドランの吸熱ピーク温度をTmとした。
(2) Melting point (Tm) and crystallization temperature (Tc):
Tm and Tc were measured under a nitrogen atmosphere using a PYRIS Diamond DSC manufactured by PerkinELmer. The temperature was raised from 30 ° C. to 300 ° C. at a rate of 10 ° C./min (referred to as a temperature rise first run), held at 300 ° C. for 3 minutes, and then lowered to −100 ° C. at a rate of 10 ° C./min (temperature fall first). Then, the temperature was raised to 300 ° C. at a rate of 10 ° C./min (called a temperature rising second run). From the obtained DSC chart, the exothermic peak temperature of the temperature decrease first run was Tc, and the endothermic peak temperature of the temperature increase second run was Tm.
(3)1%重量減少温度(Td):
Tdは島津製作所社製THERMOGRAVIMETRIC ANALYZER TGA−50を用い、熱重量分析(TGA)により測定した。20ml/分の窒素気流下室温から500℃まで10℃/分の昇温速度で昇温し、Tdを測定した。
(3) 1% weight loss temperature (Td):
Td was measured by thermogravimetric analysis (TGA) using THERMOGRAVIMETRIC ANALYZER TGA-50 manufactured by Shimadzu Corporation. The temperature was raised from room temperature to 500 ° C. at a rate of 10 ° C./min under a nitrogen stream of 20 ml / min, and Td was measured.
(4)溶融粘度:
溶融粘度はティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製溶融粘弾性測定装置ARESに25mmのコーン・プレートを装着して、窒素中、290℃、せん断速度0.1s-1の条件で測定した。
(4) Melt viscosity:
The melt viscosity was measured under the conditions of 290 ° C. and shear rate of 0.1 s −1 in nitrogen by attaching a 25 mm cone plate to a melt viscoelasticity measuring device ARES manufactured by TA Instruments Japan.
(5)フィルム成形:
東邦マシナリー社製真空プレス機TMB−10を用いてフィルム成形を行った。500〜700Paの減圧雰囲気下290℃(ナイロン6を用いた場合は260℃、ナイロン66を用いた場合は290℃、ナイロン12を用いた場合は230℃)で5分間加熱溶融させた後、5MPaで1分間プレスを行いフィルム成形した。次に減圧雰囲気を常圧まで戻したのち室温5MPaで1分間冷却結晶化させてフィルムを得た。
(5) Film molding:
Film forming was performed using a vacuum press TMB-10 manufactured by Toho Machinery Co., Ltd. After 5 minutes of heating and melting at 290 ° C. in a reduced pressure atmosphere of 500 to 700 Pa (260 ° C. when nylon 6 is used, 290 ° C. when nylon 66 is used, 230 ° C. when nylon 12 is used), 5 MPa Was pressed for 1 minute to form a film. Next, the reduced-pressure atmosphere was returned to normal pressure, and then cooled and crystallized at room temperature of 5 MPa for 1 minute to obtain a film.
(6)吸水率(飽和吸水率、平衡吸水率):
ポリアミド樹脂を(5)の条件で成形したフィルム(寸法:20mm×10mm、厚さ0.25mm;重量約0.05g)を23℃のイオン交換水に浸漬し、所定時間ごとにフィルムを取り出し、フィルムの重量を測定した。フィルム重量の増加率が0.2%以内の範囲で3回続いた場合にポリアミド樹脂フィルムへの水分の吸収が飽和に達したと判断して、水に浸漬する前のフィルムの重量(Xg)と飽和に達した時のフィルムの重量(Yg)から式(1)により飽和吸水率(%)を算出した。
飽和吸水率(%)=100(Y−X)/X (1)
なお、上記フィルムの成形直後の重量(Xg)と上記フィルムを成形後に湿度65%、温度23℃で平衡に達したときの重量(Yg)から式(1)により算出した吸水率(平衡吸水率)をウェットでの吸水率として表中に記載した。
(6) Water absorption rate (saturated water absorption rate, equilibrium water absorption rate):
A film (dimensions: 20 mm × 10 mm, thickness 0.25 mm; weight about 0.05 g) obtained by molding the polyamide resin under the conditions of (5) is immersed in ion exchange water at 23 ° C., and the film is taken out every predetermined time. The weight of the film was measured. When the rate of increase in the film weight lasts 3 times within a range of 0.2% or less, it is determined that the absorption of water into the polyamide resin film has reached saturation, and the weight of the film before being immersed in water (Xg) From the weight (Yg) of the film when reaching saturation, the saturated water absorption (%) was calculated by the formula (1).
Saturated water absorption (%) = 100 (Y−X) / X (1)
The water absorption rate (equilibrium water absorption rate) calculated by the formula (1) from the weight (Yg) immediately after forming the film and the weight (Yg) when the film reached equilibrium at a humidity of 65% and a temperature of 23 ° C. ) As the wet water absorption.
(7)耐薬品性:
本発明によって得られるポリアミドの熱プレスフィルムを以下に列挙する薬品中に7日間浸漬した後に、フィルムの重量残存率(%)及び外観の変化を観測した。濃塩酸、64%硫酸、氷酢酸のそれぞれの溶液においては23℃において浸漬した試料について試験を行った。
(7) Chemical resistance:
After the polyamide hot press film obtained according to the present invention was immersed in the chemicals listed below for 7 days, the weight residual ratio (%) and changes in the appearance of the film were observed. In each of concentrated hydrochloric acid, 64% sulfuric acid, and glacial acetic acid solutions, tests were performed on samples immersed at 23 ° C.
(8)耐加水分解性:
本発明によって得られるポリアミドの熱プレスフィルムをオートクレーブに入れ、水(pH=7)、0.5mol/l硫酸(pH=1)、1mol/l水酸化ナトリウム水溶液(pH=14)中でそれぞれ121℃、60分間処理した後の重量残存率(%)、及び外観変化を調べた。
(8) Hydrolysis resistance:
The polyamide hot press film obtained by the present invention was put in an autoclave, and each was 121 in water (pH = 7), 0.5 mol / l sulfuric acid (pH = 1), and 1 mol / l sodium hydroxide aqueous solution (pH = 14). The residual weight ratio (%) and the appearance change after the treatment at 60 ° C. for 60 minutes were examined.
(9)機械的物性:
以下に示す〔1〕〜〔4〕の測定は、下記の試験片を樹脂温度290℃(ナイロン6を用いた場合は260℃、ナイロン66を用いた場合は290℃、ナイロン12を用いた場合は230℃)、金型温度80℃の射出成形により成形し、これを用いて行った。成形後直ちに調湿せずに23℃で評価したものをドライ、成形後に湿度65%、温度23℃で調湿した後に23℃で評価したものをウェットとして表中に記載した。
〔1〕 引張試験(引張降伏点強度):ASTM D638に記載のTypeIの試験片を用いてASTM D638に準拠して測定した。
〔2〕 曲げ試験(曲げ弾性率):試験片寸法127mm×12.7mm×3.2mmの試験片を用いてASTM D790に準拠し、23℃で測定した。
〔3〕 アイゾット衝撃強度:試験片寸法127mm×12.7mm×3.2mmの試験片を用いてASTM D256に準拠し、23℃で測定した。
〔4〕 荷重たわみ温度:試験片寸法127mm×12.7mm×3.2mmの試験片を用いてASTM D648に準拠し、荷重1.82MPaで測定した。
(9) Mechanical properties:
In the following measurements [1] to [4], the following specimens were measured at a resin temperature of 290 ° C. (260 ° C. when nylon 6 was used, 290 ° C. when nylon 66 was used, and nylon 12 used. Was 230 ° C.) and was molded by injection molding at a mold temperature of 80 ° C. The ones evaluated at 23 ° C. without conditioning immediately after molding are shown in the table as dry, and the ones evaluated at 23 ° C. after conditioning at a humidity of 65% and a temperature of 23 ° C. after molding are shown in the table.
[1] Tensile test (tensile yield point strength): Measured in accordance with ASTM D638 using a Type I test piece described in ASTM D638.
[2] Bending test (flexural modulus): Measured at 23 ° C. in accordance with ASTM D790 using a test piece having dimensions of 127 mm × 12.7 mm × 3.2 mm.
[3] Izod impact strength: Measured at 23 ° C. in accordance with ASTM D256 using a test piece having dimensions of 127 mm × 12.7 mm × 3.2 mm.
[4] Deflection temperature under load: Measured at a load of 1.82 MPa in accordance with ASTM D648 using a test piece having a test piece size of 127 mm × 12.7 mm × 3.2 mm.
(10)吸水率
23℃及び湿度65%RHの条件下に置いた以外は、(6)飽和吸水率の測定方法に従って、吸水率(%)を算出した。
(10) Water absorption rate The water absorption rate (%) was calculated according to the measurement method of (6) saturated water absorption rate, except that it was placed under conditions of 23 ° C. and humidity 65% RH.
(11)平均表面粗さ
成形品の平均表面粗さは、東京精密社製 サーフコム570A型表面形状測定装置を用いて垂直方向倍率50000倍で測定した。なお、測定に当たっては半径5μmの測定針を成形品の流動方向と垂直方向に0.03mm/秒の速度で走査した。
(11) Average surface roughness The average surface roughness of the molded product was measured at a vertical magnification of 50000 times using a Surfcom 570A type surface shape measuring device manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. In the measurement, a measuring needle having a radius of 5 μm was scanned at a speed of 0.03 mm / second in the direction perpendicular to the flow direction of the molded product.
[樹脂製造例1:PA92/62T−1の製造]
攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、ダイアフラムポンプを直結した原料投入口、窒素ガス導入口、放圧口、圧力調節装置及びポリマー抜出し口を備えた内容積が約150リットルの圧力容器に蓚酸ジブチル28.230kg(139.56モル)を仕込み、圧力容器の内部を純度が99.9999%の窒素ガスで0.5MPaに加圧した後、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を5回繰り返し、窒素置換を行った後、封圧下、攪拌しながら系内を昇温した。約30分間かけて蓚酸ジブチルの温度を100℃にした後、1,9−ノナンジアミン1.241kg(7.84モル)と2−メチル−1,8−オクタンジアミン19.639kg(124.04モル)と1,6−ヘキサンジアミン0.893kg(7.68モル)の混合物(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンと1,6−ヘキサンジアミンのモル比が5.62:88.88:5.50)をダイアフラムフポンプにより流速1.49リットル/分で約17分間かけて反応容器内に供給すると同時に昇温した。供給直後の圧力容器内の内圧は、重縮合反応により生成したブタノールによって0.35MPaまで上昇し、重縮合物の温度は約170℃まで上昇した。その後、1時間かけて温度を235℃まで昇温した。その間、生成したブタノールを放圧口より抜き出しながら、内圧を0.75MPaに調節した。重縮合物の温度が235℃に達した直後から放圧口よりブタノールを約20分間かけて抜き出し、内圧を常圧にした。常圧にしたところから、1.5リットル/分で窒素ガスを流しながら昇温を開始し、約1時間かけて重縮合物の温度を260℃にし、260℃において4.5時間反応させた。その後、攪拌を止めて系内を窒素で1MPaに加圧して約10分間静置した後、内圧0.5MPaまで放圧し、重縮合物を圧力容器下部抜出口より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の樹脂はペレタイザーによってペレット化した。得られたポリアミドは白色の強靭なポリマーであり、ηr=3.13であった。
[Resin Production Example 1: Production of PA92 / 62T-1]
Oxalic acid in a pressure vessel with an internal volume of about 150 liters equipped with a stirrer, thermometer, torque meter, pressure gauge, raw material inlet directly connected to the diaphragm pump, nitrogen gas inlet, pressure outlet, pressure regulator and polymer outlet The operation of charging 28.230 kg (139.56 mol) of dibutyl, pressurizing the inside of the pressure vessel to 0.5 MPa with nitrogen gas having a purity of 99.9999%, and then releasing nitrogen gas to normal pressure is performed 5 times. After repeated nitrogen substitution, the system was heated while stirring under a sealing pressure. After the temperature of dibutyl oxalate was raised to 100 ° C. over about 30 minutes, 1.241 kg (7.84 mol) of 1,9-nonanediamine and 19.639 kg (124.04 mol) of 2-methyl-1,8-octanediamine were obtained. And a mixture of 0.893 kg (7.68 mol) of 1,6-hexanediamine (molar ratio of 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine is 5.62: 88.88: 5.50) was supplied into the reaction vessel by a diaphragm pump at a flow rate of 1.49 liters / minute for about 17 minutes, and at the same time the temperature was raised. The internal pressure in the pressure vessel immediately after the supply increased to 0.35 MPa by butanol generated by the polycondensation reaction, and the temperature of the polycondensate increased to about 170 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 235 ° C. over 1 hour. Meanwhile, the internal pressure was adjusted to 0.75 MPa while extracting the generated butanol from the pressure relief port. Immediately after the temperature of the polycondensate reached 235 ° C., butanol was extracted from the pressure release port over about 20 minutes, and the internal pressure was brought to normal pressure. From the normal pressure, the temperature was raised while flowing nitrogen gas at 1.5 liters / minute, the temperature of the polycondensate was brought to 260 ° C. over about 1 hour, and the reaction was carried out at 260 ° C. for 4.5 hours. . Thereafter, stirring was stopped, the inside of the system was pressurized to 1 MPa with nitrogen and allowed to stand for about 10 minutes, then released to an internal pressure of 0.5 MPa, and the polycondensate was extracted in a string form from the lower outlet of the pressure vessel. The string-like polymer was immediately cooled with water, and the water-cooled string-like resin was pelletized with a pelletizer. The obtained polyamide was a white tough polymer, and ηr = 3.13.
[樹脂製造例2:PA92/62T−2の製造]
蓚酸ジブチル28.462kg(140.71モル)を仕込み、1,9−ノナンジアミン16.448kg(103.88モル)と2−メチル−1,8−オクタンジアミン2.903kg(18.34モル)と1,6−ヘキサンジアミン2.150kg(18.50モル)の混合物(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンと1,6−ヘキサンジアミンのモル比が73.83:13.03:13.14)を仕込んだほかは、製造例1と同様に反応を行ってポリアミドを得た。得られたポリアミドは白色の強靭なポリマーで、ηr=2.97であった。
[Resin Production Example 2: Production of PA92 / 62T-2]
28.462 kg (140.71 mol) of dibutyl oxalate was charged, 16.448 kg (103.88 mol) of 1,9-nonanediamine, 2.903 kg (18.34 mol) of 2-methyl-1,8-octanediamine and 1 , 6-hexanediamine 2.150 kg (18.50 mol) (mixture ratio of 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine is 73.83: 13.13. 03: 13.14) was reacted in the same manner as in Production Example 1 to obtain polyamide. The obtained polyamide was a white tough polymer with ηr = 2.97.
[樹脂製造例3:PA92/62T−3の製造]
蓚酸ジブチル30.238kg(149.49モル)を仕込み、1,9−ノナンジアミン4.486kg(28.33モル)と2−メチル−1,8−オクタンジアミン4.486kg(28.33モル)と1,6−ヘキサンジアミン10.79kg(92.85モル)の混合物(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンと1,6−ヘキサンジアミンのモル比が18.95:18.95:62.10)をダイアフラムフポンプにより流速1.49リットル/分で約17分間かけて反応容器内に供給すると同時に昇温した。供給直後の圧力容器内の内圧は、重縮合反応により生成したブタノールによって0.35MPaまで上昇し、重縮合物の温度は約170℃まで上昇した。その後、1.5時間かけて温度を270℃まで昇温した。その間、生成したブタノールを放圧口より抜き出しながら、内圧を1.00MPaに調節した。重縮合物の温度が270℃に達した直後から放圧口よりブタノールを約20分間かけて抜き出し、内圧を常圧にした。常圧にしたところから、1.5リットル/分で窒素ガスを流しながら昇温を開始し、約1時間かけて重縮合物の温度を285℃にし、285℃において1.5時間反応させた。その後、攪拌を止めて系内を窒素で1MPaに加圧して約10分間静置した後、内圧0.5MPaまで放圧し、重縮合物を圧力容器下部抜出口より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の樹脂はペレタイザーによってペレット化した。得られたポリアミドは白色の強靭なポリマーであり、ηr=2.88であった。
[Resin Production Example 3: Production of PA92 / 62T-3]
30.238 kg (149.49 mol) of dibutyl oxalate was charged, 4.486 kg (28.33 mol) of 1,9-nonanediamine, 4.486 kg (28.33 mol) of 2-methyl-1,8-octanediamine and 1 , 6-hexanediamine 10.79 kg (92.85 mol) (1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine molar ratio of 18.95: 18. 95: 62.10) was supplied into the reaction vessel with a diaphragm pump at a flow rate of 1.49 liters / minute over about 17 minutes, and at the same time the temperature was raised. The internal pressure in the pressure vessel immediately after the supply increased to 0.35 MPa by butanol generated by the polycondensation reaction, and the temperature of the polycondensate increased to about 170 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 270 ° C. over 1.5 hours. Meanwhile, the internal pressure was adjusted to 1.00 MPa while extracting the generated butanol from the pressure relief port. Immediately after the temperature of the polycondensate reached 270 ° C., butanol was extracted from the pressure release port over about 20 minutes, and the internal pressure was brought to normal pressure. From the normal pressure, the temperature was raised while flowing nitrogen gas at 1.5 liters / minute, the temperature of the polycondensate was changed to 285 ° C. over about 1 hour, and the reaction was carried out at 285 ° C. for 1.5 hours. . Thereafter, stirring was stopped, the inside of the system was pressurized to 1 MPa with nitrogen and allowed to stand for about 10 minutes, then released to an internal pressure of 0.5 MPa, and the polycondensate was extracted in a string form from the lower outlet of the pressure vessel. The string-like polymer was immediately cooled with water, and the water-cooled string-like resin was pelletized with a pelletizer. The obtained polyamide was a white tough polymer, and ηr = 2.88.
[樹脂製造例4:PA92/62T−4の製造]
蓚酸ジブチル29.864kg(147.64モル)を仕込み、1,9−ノナンジアミン5.598kg(35.36モル)と2−メチル−1,8−オクタンジアミン5.598kg(35.36モル)と1,6−ヘキサンジアミン8.941kg(76.92モル)の混合物(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンと1,6−ヘキサンジアミンのモル比が23.95:23.95:52.10)をダイアフラムフポンプにより流速1.49リットル/分で約17分間かけて反応容器内に供給すると同時に昇温した。供給直後の圧力容器内の内圧は、重縮合反応により生成したブタノールによって0.35MPaまで上昇し、重縮合物の温度は約170℃まで上昇した。その後、1時間かけて温度を250℃まで昇温した。その間、生成したブタノールを放圧口より抜き出しながら、内圧を1.00MPaに調節した。重縮合物の温度が250℃に達した直後から放圧口よりブタノールを約20分間かけて抜き出し、内圧を常圧にした。常圧にしたところから、1.5リットル/分で窒素ガスを流しながら昇温を開始し、約1時間かけて重縮合物の温度を270℃にし、270℃において2時間反応させた。その後、攪拌を止めて系内を窒素で1MPaに加圧して約10分間静置した後、内圧0.5MPaまで放圧し、重縮合物を圧力容器下部抜出口より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の樹脂はペレタイザーによってペレット化した。得られたポリアミドは白色の強靭なポリマーであり、ηr=2.83であった。
[Resin Production Example 4: Production of PA92 / 62T-4]
29.864 kg (147.64 mol) of dibutyl oxalate was charged, and 5.598 kg (35.36 mol) of 1,9-nonanediamine, 5.598 kg (35.36 mol) of 2-methyl-1,8-octanediamine and 1 , 6-hexanediamine 8.941 kg (76.92 mol) of a mixture (the molar ratio of 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,6-hexanediamine was 23.95: 23. 95: 52.10) was supplied to the reaction vessel by a diaphragm pump at a flow rate of 1.49 liters / minute over about 17 minutes, and at the same time the temperature was raised. The internal pressure in the pressure vessel immediately after the supply increased to 0.35 MPa by butanol generated by the polycondensation reaction, and the temperature of the polycondensate increased to about 170 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 250 ° C. over 1 hour. Meanwhile, the internal pressure was adjusted to 1.00 MPa while extracting the generated butanol from the pressure relief port. Immediately after the temperature of the polycondensate reached 250 ° C., butanol was extracted from the pressure release port over about 20 minutes, and the internal pressure was brought to normal pressure. The temperature was raised from normal pressure while flowing nitrogen gas at 1.5 liters / minute, and the temperature of the polycondensate was increased to 270 ° C. over about 1 hour and reacted at 270 ° C. for 2 hours. Thereafter, stirring was stopped, the inside of the system was pressurized to 1 MPa with nitrogen and allowed to stand for about 10 minutes, then released to an internal pressure of 0.5 MPa, and the polycondensate was extracted in a string form from the lower outlet of the pressure vessel. The string-like polymer was immediately cooled with water, and the water-cooled string-like resin was pelletized with a pelletizer. The obtained polyamide was a white tough polymer with ηr = 2.83.
[樹脂製造例5:PA92/62T−5の製造]
蓚酸ジブチル29.107kg(143.89モル)を仕込み、1,9−ノナンジアミン5.641kg(35.63モル)と2−メチル−1,8−オクタンジアミン10.028kg(63.34モル)と1,6−ヘキサンジアミン5.223kg(44.93モル)の混合物(1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンと1,6−ヘキサンジアミンのモル比が24.76:44.02:31.22)をダイアフラムフポンプにより流速1.49リットル/分で約17分間かけて反応容器内に供給すると同時に昇温した。供給直後の圧力容器内の内圧は、重縮合反応により生成したブタノールによって0.35MPaまで上昇し、重縮合物の温度は約170℃まで上昇した。その後、1時間かけて温度を250℃まで昇温した。その間、生成したブタノールを放圧口より抜き出しながら、内圧を0.75MPaに調節した。重縮合物の温度が240℃に達した直後から放圧口よりブタノールを約20分間かけて抜き出し、内圧を常圧にした。常圧にしたところから、1.5リットル/分で窒素ガスを流しながら昇温を開始し、約1時間かけて重縮合物の温度を265℃にし、265℃において3時間反応させた。その後、攪拌を止めて系内を窒素で1MPaに加圧して約10分間静置した後、内圧0.5MPaまで放圧し、重縮合物を圧力容器下部抜出口より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の樹脂はペレタイザーによってペレット化した。得られたポリアミドは白色の強靭なポリマーであり、ηr=3.11であった。
[Resin Production Example 5: Production of PA92 / 62T-5]
29.107 kg (143.89 mol) of dibutyl oxalate was charged, 5.641 kg (35.63 mol) of 1,9-nonanediamine, 10.028 kg (63.34 mol) of 2-methyl-1,8-octanediamine and 1 , 6-hexanediamine 5.223 kg (44.93 mol) (1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine, 1,6-hexanediamine molar ratio 24.76: 44. 02: 31.22) was supplied into the reaction vessel over about 17 minutes at a flow rate of 1.49 liters / minute by means of a diaphragm pump, and the temperature was raised. The internal pressure in the pressure vessel immediately after the supply increased to 0.35 MPa by butanol generated by the polycondensation reaction, and the temperature of the polycondensate increased to about 170 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 250 ° C. over 1 hour. Meanwhile, the internal pressure was adjusted to 0.75 MPa while extracting the generated butanol from the pressure relief port. Immediately after the temperature of the polycondensate reached 240 ° C., butanol was extracted from the pressure release port over about 20 minutes, and the internal pressure was brought to normal pressure. The temperature was raised from normal pressure while flowing nitrogen gas at 1.5 liters / minute, and the temperature of the polycondensate was adjusted to 265 ° C. over about 1 hour, and the reaction was carried out at 265 ° C. for 3 hours. Thereafter, stirring was stopped, the inside of the system was pressurized to 1 MPa with nitrogen and allowed to stand for about 10 minutes, then released to an internal pressure of 0.5 MPa, and the polycondensate was extracted in a string form from the lower outlet of the pressure vessel. The string-like polymer was immediately cooled with water, and the water-cooled string-like resin was pelletized with a pelletizer. The obtained polyamide was a white tough polymer with ηr = 3.11.
[参考製造例1:PA92C]
蓚酸ジブチル28.40kg(140.4モル)を仕込み、1,9−ノナンジアミン11.11kg(70.2モル)と2−メチル−1,8−オクタンジアミン11.11kg(70.2モル)の混合物をダイアフラムフポンプにより流速1.49リットル/分で約17分間かけて反応容器内に供給すると同時に昇温した。供給直後の圧力容器内の内圧は、重縮合反応により生成したブタノールによって0.35MPaまで上昇し、重縮合物の温度は約170℃まで上昇した。その後、1時間かけて温度を235℃まで昇温した。その間、生成したブタノールを放圧口より抜き出しながら、内圧を0.5MPaに調節した。重縮合物の温度が235℃に達した直後から放圧口よりブタノールを約20分間かけて抜き出し、内圧を常圧にした。常圧にしたところから、1.5リットル/分で窒素ガスを流しながら昇温を開始し、約1時間かけて重縮合物の温度を260℃にし、260℃において4.5時間反応させた。その後、攪拌を止めて系内を窒素で1MPaに加圧して約10分間静置した後、内圧0.5MPaまで放圧し、重縮合物を圧力容器下部抜出口より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の樹脂はペレタイザーによってペレット化した。得られたポリアミドは白色の強靭なポリマーであり、ηr=3.35であった。
[Reference Production Example 1: PA92C]
A mixture of 11.11 kg (70.2 mol) of 1,9-nonanediamine and 11.11 kg (70.2 mol) of 2-methyl-1,8-octanediamine was charged with 28.40 kg (140.4 mol) of dibutyl oxalate. Was supplied into the reaction vessel over about 17 minutes at a flow rate of 1.49 liters / minute by means of a diaphragm pump, and at the same time the temperature was raised. The internal pressure in the pressure vessel immediately after the supply increased to 0.35 MPa by butanol generated by the polycondensation reaction, and the temperature of the polycondensate increased to about 170 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 235 ° C. over 1 hour. Meanwhile, the internal pressure was adjusted to 0.5 MPa while extracting the generated butanol from the pressure relief port. Immediately after the temperature of the polycondensate reached 235 ° C., butanol was extracted from the pressure release port over about 20 minutes, and the internal pressure was brought to normal pressure. From the normal pressure, the temperature was raised while flowing nitrogen gas at 1.5 liters / minute, the temperature of the polycondensate was brought to 260 ° C. over about 1 hour, and the reaction was carried out at 260 ° C. for 4.5 hours. . Thereafter, stirring was stopped, the inside of the system was pressurized to 1 MPa with nitrogen and allowed to stand for about 10 minutes, then released to an internal pressure of 0.5 MPa, and the polycondensate was extracted in a string form from the lower outlet of the pressure vessel. The string-like polymer was immediately cooled with water, and the water-cooled string-like resin was pelletized with a pelletizer. The obtained polyamide was a white tough polymer, and ηr = 3.35.
[比較製造例1:PA92の製造]
ジアミン原料として1,9−ノナンジアミン22.25kg(140.4モル)だけを用いて、製造例1と同様に反応を行ってポリアミドを得た。得られた重合物は黄白色のポリマーであり、ηr=2.78であった。
[Comparative Production Example 1: Production of PA92]
Using only 22.25 kg (140.4 mol) of 1,9-nonanediamine as a diamine raw material, a reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 to obtain a polyamide. The obtained polymer was a yellowish white polymer, and ηr = 2.78.
製造例1〜5、参考製造例1及び比較製造例1で製造したポリアミドPA92/62T−1〜PA92/62T−5、PA92C、PA92、並びにナイロン6(宇部興産製、UBEナイロン1015B:PA6)、ナイロン66(宇部興産製、UBEナイロン2020B:PA66)及びナイロン12(宇部興産製、UBESTA3020U:PA12)について、相対粘度、融点、結晶化温度、1%重量減少温度、溶融粘度、飽和吸水率、耐薬品性、耐加水分解性、ドライ及びウェットにおける機械的特性を測定した。結果を表1に示す。 Polyamide PA92 / 62T-1 to PA92 / 62T-5, PA92C, PA92, and nylon 6 (manufactured by Ube Industries, UBE nylon 1015B: PA6) produced in Production Examples 1-5, Reference Production Example 1 and Comparative Production Example 1. For nylon 66 (Ube Industries, UBE nylon 2020B: PA66) and nylon 12 (Ube Industries, UBESTA3020U: PA12), relative viscosity, melting point, crystallization temperature, 1% weight loss temperature, melt viscosity, saturated water absorption, resistance to water Chemical properties, hydrolysis resistance, mechanical properties in dry and wet conditions were measured. The results are shown in Table 1.
[実施例1〜12、比較例1〜7]
製造例1〜5、参考製造例1及び比較製造例1で製造したポリアミドPA92/62T−1〜PA92/62T−5、PA92C、PA92、並びに市販のナイロン6(宇部興産製UBEナイロン1015B;PA6)、ナイロン66(宇部興産製UBEナイロン2020B;PA66)及びナイロン12(UBESTA3020U;PA12)と、炭素繊維(東邦テナックス(株)ベスファイトHTA−C6NR(繊維径7μm)、ケッチェンブラック(ケッチェンブラックインテーナショナル製EC600JD)、ガラス繊維(日本電気硝子製ECS T-289(繊維径13μm)を用いて、表2に示した割合の混合物を作成した。
[Examples 1-12, Comparative Examples 1-7]
Polyamide PA92 / 62T-1 to PA92 / 62T-5, PA92C, PA92 produced in Production Examples 1 to 5, Reference Production Example 1 and Comparative Production Example 1, and commercially available nylon 6 (UBE Nylon 1015B; PA6) , Nylon 66 (UBE Kosan UBE nylon 2020B; PA66) and nylon 12 (UBESTA 3020U; PA12), carbon fiber (Toho Tenax Co., Ltd., Beth Fight HTA-C6NR (fiber diameter 7 μm), ketjen black (Ketjen black in) A mixture of EC600JD manufactured by Tenational and glass fiber (ECS T-289 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. (fiber diameter 13 μm)) was prepared in the proportions shown in Table 2.
さらに、それらの混合物をシリンダー径40mmの二軸混練機を用い、290℃(PA6では260℃、PA66では290℃、ナイロン12では230℃)で溶融混練して、ストランド状に押出、水槽で冷却した後ペレタイザーを用いペレットを作成した。
得られたペレットからインフレーション押出成形法を用いて厚みが200μmのシームレスベルト状フィルムを作成した。
Further, these mixtures were melt-kneaded at 290 ° C. (260 ° C. for PA6, 290 ° C. for PA66, 230 ° C. for nylon 12) using a twin-screw kneader with a cylinder diameter of 40 mm, extruded into a strand, and cooled in a water bath After that, pellets were prepared using a pelletizer.
A seamless belt-like film having a thickness of 200 μm was prepared from the obtained pellets using an inflation extrusion molding method.
上記で得られたフィルムを用いて、成形品表面抵抗値、機械的特性、耐薬品性、そり、成形品平滑性などを評価した。その評価結果を表2に示す。成形品平滑性は、Raを1μm以下の場合を○とし、Raを1μmより大きい場合を×と判定した。 Using the film obtained above, the molded product surface resistance, mechanical properties, chemical resistance, warpage, molded product smoothness and the like were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2. The smoothness of the molded article was determined as ◯ when Ra was 1 μm or less, and x when Ra was larger than 1 μm.
本発明の電子写真用部材は、ナイロン6等の電子写真用部材と比較して、表面平滑性や寸法安定性に優れ、耐薬品性及び耐加水分解性に優れた電子写真用部材であり、そしてジアミン成分として1,9−ノナンジアミン単体を用いた材料よりも成形可能温度幅が広く溶融成形性に優れ、さらに高分子量化が可能で強靭な成形体を製造することができ、表面平滑性や寸法安定性に優れることが求められる電子写真用部品において用いることができるので、産業上有用である。 The electrophotographic member of the present invention is an electrophotographic member excellent in surface smoothness and dimensional stability, excellent in chemical resistance and hydrolysis resistance, compared to an electrophotographic member such as nylon 6. And, it is possible to produce a tough molded body having a wider moldable temperature range and excellent melt moldability than that of a material using 1,9-nonanediamine alone as a diamine component, and capable of increasing the molecular weight. Since it can be used in electrophotographic parts that are required to have excellent dimensional stability, it is industrially useful.
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