JPWO2012115088A1 - ポリカーボネート共重合体、それを用いた塗工液、電子写真感光体、およびポリカーボネート共重合体の製造方法 - Google Patents

ポリカーボネート共重合体、それを用いた塗工液、電子写真感光体、およびポリカーボネート共重合体の製造方法 Download PDF

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Abstract

下記一般式(100)に記載の繰り返し単位からなる構造を有し、Ar1/(Ar1+Ar2)で表されるモル共重合組成が50モル%以上67モル%以下であり、その還元粘度[ηsp/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下であり、かつ全末端における水酸基の比率が20モル%以下であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。

Description

本発明は、ポリカーボネート共重合体、それを用いた塗工液、電子写真感光体、およびポリカーボネート共重合体の製造方法に関する。
ポリカーボネート樹脂は、機械的性質や熱的性質、電気的性質に優れていることから、様々な産業分野において成形品の素材に用いられてきた。近年、さらにこのポリカーボネート樹脂の光学的性質などをも併せて利用した機能的な製品の分野においても多用されている。このような用途分野の拡大に伴って、ポリカーボネート樹脂に対する要求性能も多様化している。
機能的な製品の例として、ポリカーボネート樹脂を電荷発生材料や電荷輸送材料といった機能性材料のバインダー樹脂として使用した電子写真感光体がある。
この電子写真感光体には、適用される電子写真プロセスに応じて、所定の感度や電気特性、光学特性を備えていることが要求される。この電子写真感光体は、その感光層の表面に、コロナ帯電、トナー現像、紙への転写、クリーニング処理などの操作が繰返し行われるため、これら操作を行う度に電気的、機械的な外力が加えられる。したがって、長期間にわたって電子写真の画質を維持するためには、電子写真感光体の表面に設けた感光層に、これら外力に対する耐久性が要求される。
また、電子写真感光体は、通常機能性材料と共にバインダー樹脂を有機溶剤に溶解し、導電性基板等にキャスト製膜する方法で製造されることから、有機溶剤への溶解性や溶液の安定性が求められる。
従来、電子写真感光体用バインダー樹脂として、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)や、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノールZ)などを原料とするポリカーボネート樹脂が使用されてきたが、耐摩耗性等の耐久性の点で充分に満足できなかった。そこで、このような要求に応えるため、多様な手法がとられてきた。その1つの効果的な技術として、共重合ポリカーボネートが知られている(例えば、特許文献1から3参照)。
特許文献1に記載の樹脂においては、溶解性に寄与するビスフェノールZ骨格を有する成分に、耐摩耗性に寄与するビフェノール骨格を有する成分を共重合してポリカーボネート共重合体を製造しており、ビスフェノールZ型ポリカーボネート単独重合体よりも耐摩耗性が良好になる結果が得られている。
特許文献2には、オリゴマーの量体数を低減した原料を用い、ビフェノールの共重合比を増加させたポリマーとして、ビスフェノールAとビフェノールの交互共重合ポリカーボネートが開示されている。この交互共重合体に占めるビフェノールの共重合割合は50モル%となる。そして、特許文献3には、ポリカーボネート共重合体に占めるビフェノールの共重合割合が60モル%であるポリカーボネート共重合体が記載されている。
また、特許文献4には、ビスフェノールAやビスフェノールZなどと、ホスゲンとを反応させて、ビスクロロホーメート化合物を製造する技術が開示されている。
特開平4−179961号公報 特開平5−70582号公報 国際公開公報第2010−150885号 特開平8−27068号公報
しかしながら、特許文献1に記載の前述のポリカーボネート共重合体において、耐摩耗性向上に寄与するビフェノール成分の含有量は、原料となる分子末端にクロロホーメート基を有するオリゴマーが2〜4量体であることも関係して、共重合体に占める割合は23モル%程度が限界であった。そこで、ビフェノール成分の含有量を高めるため、特許文献1に記載の方法でビフェノールのオリゴマーを製造したところ、不溶の成分が析出して合成ができなかった。また、ポリカーボネート共重合体をビスフェノールZモノマーとビフェノールを混合して製造したところ、得られたポリカーボネート共重合体を溶解した溶液は白濁するという問題があった。
また、特許文献2に記載のポリカーボネート樹脂は末端が封止されていないため、ポリマーの末端はOH基、クロロホーメート基など、高極性で、反応性の高い基となっている。このため、例えば電子写真感光体のバインダー樹脂として用いる場合には配合される機能性材料を劣化させたり、電気特性を悪化させたりするなど好ましいものではなかった。
また、特許文献3に記載のポリカーボネート共重合体において、本発明で規定するモル共重合組成が47モル%以上の共重合体では、還元粘度の低下が見られた。また、このような組成の場合、ポリカーボネート連鎖の全末端における水酸基の比率が20モル%を超えることが分かった。
一方、特許文献4には、ビスクロロホーメート化合物がポリカーボネートの原料として使用可能である点しか開示されておらず、ポリカーボネート樹脂の構造については開示されていない。
そこで、本発明の目的は、有機溶剤への溶解性、電気特性、及び耐摩耗性に優れたポリカーボネート共重合体、それを用いた塗工液、電子写真感光体、および当該ポリカーボネート共重合体の製造方法を提供することを目的とする。
前記した課題を解決すべく、本発明は、以下のようなポリカーボネート共重合体、それを用いた塗工液、電子写真感光体、およびポリカーボネート共重合体を提供するものである。
[1]下記一般式(100)に記載の繰り返し単位からなる構造を有し、Ar/(Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が50モル%以上67モル%以下であり、その還元粘度[ηsp/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下であり、かつ全末端における水酸基の比率が20モル%以下であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
(式中、Arは二価の芳香族基を有する基であり、
Arは、下記一般式(2)で表される基である。
連鎖末端は一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止される。
nはArブロックの平均繰返し数で、1.0以上1.99以下の数を表す。
ArはArと同一ではない。)
(式中、R、Rは、
ハロゲン原子、
トリフルオロメチル基、
炭素数1〜12のアルキル基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
炭素数1〜12のアルコキシ基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
、pは0〜4の整数であり、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができる。)
[2]下記一般式(1)に記載の繰り返し単位からなる構造を有し、Ar1/(Ar1+Ar2+Ar3)で表されるモル共重合組成が47モル%以上67モル%以下であり、その還元粘度[ηsp/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下であり、かつ全末端における水酸基の比率が20モル%以下であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
(式中、Ar2およびAr3は二価の芳香族基を有する基であり、
Ar1は、下記一般式(2)で表される基である。
連鎖末端は一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止される。
nはAr1ブロックの平均繰返し数で、1.0以上1.99以下の数を表し、
mはAr3ブロックの平均繰返し数で、1.0以上4.0以下の数を表す。
Ar2とAr3は同一でも異なっても良いが、Ar1はAr2およびAr3と同一ではない。)
(式中、R1、R2は、
ハロゲン原子、
トリフルオロメチル基、
炭素数1〜12のアルキル基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
炭素数1〜12のアルコキシ基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
、pは0〜4の整数であり、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができる。)
[3]前述した本発明のポリカーボネート共重合体において、Arが下記一般式(3)および一般式(4)の少なくとも一方で表される基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[式中、Xは、
−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、
−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、
−O−R−O−(ただし、Rはカルボニル基、炭素数1〜6のアルキル鎖、またはトリフルオロアルキル鎖であり、分岐も含む)、
環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、
置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、
炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、
置換もしくは無置換の9,9−フルオレニリデン基、
1,8−メンタンジイル基、
2,8−メンタンジイル基、
置換もしくは無置換のピラジリデン基、または
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリーレン基であり、
、R、Rはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、
炭素数1〜12のアルキル基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
炭素数1〜12のアルコキシ基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
、pは0〜4の整数であり、pは0〜6の整数であり、
繰り返し単位数nは0〜2であり、繰り返し単位内のR、p、Xは、繰り返し単位ごとにそれぞれ選択でき、
また、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができ、
芳香環にRが2つ以上置換する場合(p≧2)、Rは異なる基とすることができる。]
[4]前述した本発明のポリカーボネート共重合体であって、Arが下記一般式(3’)で表される基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[式中、Xは、
−O−、−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、
環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、
置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、または
炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、であり、
は1、であり、R、R、pおよびpは前記一般式(3)と同様である。]
[5]前述した本発明のポリカーボネート共重合体において、Ar、Arが下記一般式(3)および一般式(4)の少なくとも一方で表される基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[式中、Xは、
−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、
−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、
−O−R−O−(ただし、Rはカルボニル基、炭素数1〜6のアルキル鎖、またはトリフルオロアルキル鎖であり、分岐も含む)、
環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、
置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、
炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、
置換もしくは無置換の9,9−フルオレニリデン基、
1,8−メンタンジイル基、
2,8−メンタンジイル基、
置換もしくは無置換のピラジリデン基、または
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリーレン基であり、
、R、Rはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、
炭素数1〜12のアルキル基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
炭素数1〜12のアルコキシ基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
、pは0〜4の整数であり、pは0〜6の整数であり、
繰り返し単位数nは0〜2であり、繰り返し単位内のR、p、Xは、繰り返し単位ごとにそれぞれ選択でき、
また、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができ、
芳香環にRが2つ以上置換する場合(p≧2)、Rは異なる基とすることができる。]
[6]前述した本発明のポリカーボネート共重合体であって、Ar、Arが下記一般式(3’)で表される基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[式中、Xは、
−O−、−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、
環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、
置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、
置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、または
炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、であり、
は1、であり、R、R、pおよびpは前記一般式(3)と同様である。]
[7]前述した本発明のポリカーボネート共重合体であって、Ar、Arが同一の基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[8]前述した本発明のポリカーボネート共重合体であって、Arとして、二価の有機シロキサン変性フェニレン基をさらに含むことを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[9]前述した本発明のポリカーボネート共重合体であって、前記二価の有機シロキサン変性フェニレン基は、下記一般式(3A)又は式(3B)で示される基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
(式(3A)中、R21およびR22は、各々独立に、
水素原子、ハロゲン原子、
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基または
環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基を示す。
23は、各々独立に
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基または
環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
n1は、2〜4の整数であり、n2は、1〜600の整数である。)
(式(3B)中、
31は、各々独立にハロゲン原子、
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基または
環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
32は各々独立に
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基または
環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
33は、脂肪族不飽和結合を含まない同種又は異種の一価炭化水素基である。
34は、脂肪族不飽和結合を含まない同種又は異種の一価炭化水素基である。
Y及びY’は、炭素数2以上のアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン、又は酸素原子である。
naは0又は1、nbは1又は2、ncは1又は2である。ただし、na+nb+ncは3である。
n1〜n4は、それぞれ0以上の整数であり、n1、n2、n3及びn4の和は、2〜600の整数であり、n3及びn4の和は1以上の整数である。
aは、0または1〜4までの整数である。)
[10]前述した本発明のポリカーボネート共重合体であって、前記一般式(2)で表されるArが、4,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノールから選択される基から誘導される二価の基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[11]ポリカーボネート共重合体の製造方法であって、
下記一般式(5)または、下記一般式(5)および下記一般式(6)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(7)で表される二価フェノールモノマーとを酸結合剤存在下で反応させ、
前記ビスクロロホーメートオリゴマーのモル数をMc(mol)、前記二価フェノールモノマーのモル数をMp(mol)、前記酸結合剤のモル数をMo(mol)、前記酸結合剤の価数をY、としたときに、
下記式(数1)で表される酸結合剤値Xが1.1以上1.3以下である
ことを特徴とするポリカーボネート共重合体の製造方法。
X=Mo・Y/(2Mc−2Mp) (数1)
(式中、Arは下記一般式(2)で表される基であり、ArおよびArは二価の芳香族基を有する基である。ArとArは同一でも異なっても良いが、ArはArおよびArと同一ではない。n’は1.0以上1.99以下の数を表し、n’’は0または1.0以上4.0以下の数を表す。)
(式中、R、Rは、
ハロゲン原子、
トリフルオロメチル基、
炭素数1〜12のアルキル基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
炭素数1〜12のアルコキシ基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
、pは0〜4の整数であり、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができる。)
[12]前述した本発明のポリカーボネート共重合体と、有機溶剤とを含んでなる塗工液。
[13]前述した本発明の製造方法で製造されたポリカーボネート共重合体と、有機溶剤とを含んでなる塗工液。
[14]導電性基板上に感光層を設けた電子写真感光体であって、感光層の一成分として、前述した本発明のポリカーボネート共重合体を含有する電子写真感光体。
[15]導電性基板上に感光層を設けた電子写真感光体であって、感光層の一成分として、前述した本発明の製造方法で製造されたポリカーボネート共重合体を含有する電子写真感光体。
本発明によれば、ポリカーボネート共重合体が、二価芳香族化合物の低量体数オリゴマーから誘導される単位と、前記二価芳香族化合物とは異なる骨格を持つモノマーから誘導される単位を繰り返し単位として有し、Ar/(Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が50モル%以上67モル%以下である。これにより、このポリカーボネート共重合体はArおよびArが持つ異なる特性を併せて有し、またArブロックの平均繰返し数で、1.0以上1.99以下にする事で、特にAr同士の繰り返し単位が存在することによる不具合、例えば、結晶性増大に伴う溶解性の低下を防止することができる。
例えば、耐摩耗性に寄与する骨格を持つ二価芳香族化合物の低量体数オリゴマーから誘導される単位と、高い溶解性に寄与する骨格を持つモノマーから誘導される単位を繰り返し単位として含有するポリカーボネート共重合体は、有機溶剤への高い溶解性や安定性を保持するので、このポリカーボネート共重合体を用いた塗工液は白濁がなく透明なものが得られ、かつ、このポリカーボネート共重合体を電子写真感光体の感光層のバインダー樹脂として用いた場合には、耐摩耗性に優れた電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明によれば、ポリカーボネート共重合体が、二価芳香族化合物の低量体数オリゴマーから誘導される単位と、前記二価芳香族化合物とは異なる骨格を持つ二価芳香族化合物の低量体数オリゴマーから誘導される単位およびそのモノマーから誘導される単位を繰り返し単位として有し、Ar/(Ar+Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が47モル%以上67モル%以下である。これにより、このポリカーボネート共重合体はAr、ArおよびArが持つ異なる特性を併せて有し、またArブロックの平均繰返し数で、1.0以上1.99以下にする事で、特にAr同士の繰り返し単位が存在することによる不具合、例えば、結晶性増大に伴う溶解性の低下を防止することができる。
例えば、耐摩耗性に寄与する骨格を持つ二価芳香族化合物の低量体数オリゴマーから誘導される単位と、高い溶解性に寄与する骨格を持つ二価芳香族化合物の低量体数オリゴマーから誘導される単位およびそのモノマーから誘導される単位を繰り返し単位として含有するポリカーボネート共重合体は、有機溶剤への高い溶解性や安定性を保持するので、このポリカーボネート共重合体を用いた塗工液は白濁がなく透明なものが得られ、かつ、このポリカーボネート共重合体を電子写真感光体の感光層のバインダー樹脂として用いた場合には、耐摩耗性に優れた電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明に係るポリカーボネート共重合体は連鎖末端が封止され、全末端における水酸基の比率が20モル%以下である。これにより、ポリカーボネート共重合体は、例えば電子写真感光体用のバインダー樹脂として用いた際に、電気特性に優れた電子写真感光体を提供することができる。
そして、本発明のポリカーボネート共重合体の製造方法によれば、全末端における水酸基の比率が20モル%以下である上記ポリカーボネート共重合体を安定して製造できる。
以下に、本発明のポリカーボネート共重合体(以下、単に「PC共重合体」ともいう)、このPC共重合体を用いた塗工液、およびこの塗工液を用いた電子写真感光体について詳細に説明する。
[PC共重合体の構造]
本発明のPC共重合体は、下記一般式(100)に記載の繰り返し単位からなる構造を有し、Ar/(Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が50モル%以上67モル%以下であり、その還元粘度[ηsp/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下であり、かつ全末端における水酸基の比率が20モル%以下であることを特徴とするポリカーボネート共重合体である。
(式中、Arは二価の芳香族基を有する基であり、
Arは、下記一般式(2)で表される基である。
連鎖末端は一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止される。
nはArブロックの平均繰返し数で、1.0以上1.99以下の数を表す。
ArはArと同一ではない。)
(式中、R、Rは、
ハロゲン原子、
トリフルオロメチル基、
炭素数1〜12のアルキル基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
炭素数1〜12のアルコキシ基、
環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
、pは0〜4の整数であり、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができる。)
本発明のPC共重合体はまた、下記一般式(1)に記載の繰り返し単位からなる構造を有し、かつAr/(Ar+Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が47モル%以上67モル%以下であり、その還元粘度[ηsp/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下であり、全末端における水酸基の比率が20モル%以下であることを特徴とするポリカーボネート共重合体である。
前記一般式(1)において、ArおよびArは二価の芳香族基を有する基であり、Arは、下記一般式(2)で表される基である。連鎖末端は一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止される。nはArブロックの平均繰返し数で、1.0以上1.99以下の数を表し、mはArブロックの平均繰返し数で、1.0以上4.0以下の数を表す。ArとArは同一でも異なっても良いが、ArはArおよびArと同一ではない。
[式中のR、Rは、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、炭素数1〜12のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数1〜12のアルコキシ基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。p、pは0〜4の整数であり、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる置換基をとることができる。]
、Rを構成するハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。
、Rを構成する炭素数1〜12のアルキル基としては、直鎖状アルキル基あるいは分岐状アルキル基が挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、各種のプロピル基、各種のブチル基、各種のペンチル基、各種のヘキシル基である。また、シクロヘキシル基などの環状アルキル基であってもよい。さらに、これらの基における水素原子の一部又は全部がハロゲン原子に置換されたものであってもよい。他の置換基としては、トリフルオロメチル基や、環形成炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜12のアルコキシ基、環形成炭素数6〜12のアリールオキシ基が挙げられる。これらの置換基を構成するアルキル基としては前記の基が挙げられ、アリール基としては、後記の基が挙げられる。
、Rを構成する環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基としては、フェニル基等が挙げられる。
、Rを構成する炭素数1〜12のアルコキシ基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基を構成するアリール基、アルキル基としては、前記の基が挙げられる。
、Rにおいて、アリール基やアリールオキシ基、あるいはアリールアルキル基を構成するアリール基が置換基を有する場合、例えば、炭素数1〜6のアルキル基を挙げることができる。他の置換基としては、ハロゲン原子やトリフルオロメチル基が挙げられる。
、pは0〜4の整数であり、0または1であることが好ましい。
連鎖末端は一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止されるとは、本発明のポリカーボネート共重合体の全ての連鎖末端が、一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止されていることを意味するものではない。本発明のPC共重合体においては、分子量の大きさを示す還元粘度を一定の範囲内とすることが重要であり、末端停止剤の使用量が制限される。このため、本願実施例に見られるように、末端OH基を全くなくすることは難しい。
PC共重合体は、通常、Arブロックを形成した後に、ArやArブロック、一価の芳香族基または一価のフッ素含有脂肪族基を含むモノマーと反応させて製造するため、平均繰返し数nは1.0以下の数とはならない。一方、1.99を超えると、Arブロックが長くなった結果、Arブロックの結晶化がおき、溶液中で白濁化し、使用上致命的な不溶化を起こしてしまう。このため、nは好適には、1.0以上1.99以下とする必要がある。これは、前記一般式(2)で示される構造が結晶化を起こしやすいためである。一方、詳細は後述するが、Arブロックは、結晶化が起きにくいため、mは、0または1.0以上4.0以下の範囲に調整すればよい。
ここで、前記一般式(100)は、前記一般式(1)において、Arブロックを用いない場合である。Arブロックを用いる場合、その平均繰返し数mは1.0以下の数とはならない。一方、Arが比較的結晶性の高い骨格であった場合、mが4.0を超えるとArブロックの結晶化がおき、溶解性や溶液透明性が悪くなる。したがって、mが4.0を超えるArブロックを含むPC共重合体を例えば塗工液に用いた場合には、白濁するなどの不具合が発生する可能性があり、電子写真感光体用のバインダー樹脂として用いた際には、耐摩耗性が低下する可能性がある。
前記一般式(100)に記載の繰り返し単位からなる本発明のPC共重合体において、Ar/(Ar+Ar)、すなわち、Arの含有量は、50モル%以上67モル%以下、好ましくは50モル%以上65モル%以下である。
また、前記一般式(1)に記載の繰り返し単位からなる本発明のPC共重合体において、Ar/(Ar+Ar+Ar)で表されるArの含有量は、47モル%以上67モル%以下であり、好ましくは47モル%以上65モル%以下、さらに好ましくは47モル%以上62モル%以下である。Arが67モル%を超えると、共重合体の結晶化が進行し、有機溶媒への不溶化現象が発生するため、電子写真感光体用のバインダー樹脂としては好ましくない。また、Arが47モル%を下回ると、PC共重合体の耐摩耗性が低下し、Ar、ArおよびArがそれぞれ有する特性を併せ持つ共重合体を提供することが困難になる。
前記一般式(1)に記載の繰り返し単位からなる本発明のPC共重合体において、特に、Arが50モル%を下回る場合、PC共重合体がArブロックを含むことにより、溶解性に寄与する骨格の含有率を一定以上に保つことができ、PC共重合体の溶解性を確実に保持できるとともに、溶液安定性を高める事ができる。
なお、Ar骨格を有する1.0〜1.99量体のオリゴマーのみを使用し、PC共重合体を製造すると、ポリマー中のArを50モル%以上にできるが、50モル%以下にすることは出来ない。Ar骨格を有するオリゴマーを併用することで、オリゴマー側(クロロホーメート基を有する側)のAr骨格の割合を減らし、50モル%未満を達成する事が可能となる。
なお、上記のモル%は、Ar/(Ar+Ar+Ar)で表されるモル共重合組成をパーセントで示した値である。
Ar、及びArの平均繰返し単位数n、mは、各モル共重合組成から容易に算出できる。
前記一般式(100)に記載の繰り返し単位からなるPC共重合体においては、Ar/(Ar+Ar)におけるArのモル組成比から自動的にnは決定する。
前記一般式(1)に記載の繰り返し単位からなる本発明のPC共重合体においては、Ar、Arのモル比を算出し、13C−NMRの解析結果やオリゴマー量体数を考慮しながら平均繰返し単位数n、mを決定しなければならない。
また、本発明のPC共重合体は、塩化メチレンを溶媒とする濃度0.5g/dl溶液の20℃における還元粘度[ηSP/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下である。より好ましくは0.70dl/g以上3.0dl/g以下、特に好ましくは0.90dl/g以上2.0dl/g以下である。還元粘度[ηSP/C]が0.60dl/g未満であると、電子写真感光体として使用した場合、その耐摩耗性が不十分となるおそれがある。また、還元粘度[ηSP/C]が4dl/gを超えると、電子写真感光体等、塗工液から成形体を製造するときに、塗工粘度が高くなりすぎて、電子写真感光体等の成形体の生産性が低下するおそれがあり、好ましくない。
また、本発明のPC共重合体は、全ての連鎖末端(全末端)における水酸基の比率(以下、「OH末端比」とも言う)が20モル%以下である。好ましくは10モル%以下であり、さらに好ましくは8モル%以下である。OH末端比が20モル%を超えると、例えば、電子写真感光体用のバインダー樹脂に適用した際に帯電量の低下や感度の低下などの問題が発生するため好ましくない。なお、OH末端比の下限値は特に限定されず、少ない方が好ましい。PC共重合体の製造方法の改良により達成される下限値は0.01モル%程度である。
前記一般式(100)および前記一般式(1)において、Ar及びArは、Arとは異なる二価の芳香族基であれば足りる。
前記一般式(1)において、ArとArは類似する基であっても、異なる基であっても問題はないが、Arと、Ar及びArが基本構造を異にする基であると、PC共重合体が、それぞれの基に由来する特性の相乗的効果を示す場合があり、好ましい場合がある。一方、ArとArが基本構造を同じくする基であると、製造されたPC共重合体には2種類の基本構造のみが存在することになるため、ポリマー特性の把握が容易となり、ポリマー特性の制御が容易となる。
前記一般式(100)または前記一般式(1)記載の繰り返し単位からなる本発明のPC共重合体が、特に、電子写真感光体用のバインダー樹脂の場合、溶解性と耐摩耗性を両立させる必要があるため、Ar及びArが溶解性に寄与する構造であることが好ましい。
上記の観点で、ArおよびArとしては、下記一般式(3)および下記一般式(4)の少なくとも一方で表わされる二価芳香族基が好ましく、特に下記一般式(3)においてnが1であることが好ましい。
[式中のXは、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、−O−R−O−(ただし、Rはカルボニル基、炭素数1〜6のアルキル鎖、またはトリフルオロアルキル鎖であり、分岐も含む)、環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、置換もしくは無置換の9,9−フルオレニリデン基、1,8−メンタンジイル基、2,8−メンタンジイル基、置換もしくは無置換のピラジリデン基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリーレン基であり、R、R、Rはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、炭素数1〜12のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数1〜12のアルコキシ基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。p、pは0〜4の整数であり、pは0〜6の整数であり、繰り返し単位数nは0〜2であり、繰り返し単位内のR、p、Xは、繰り返し単位ごとにそれぞれ選択でき、また芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる置換基をとることができ、芳香環にRが2つ以上置換する場合(p≧2)、Rは異なる置換基をとることができる。]
前記一般式(3)、(4)における、R、R、Rを構成するハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数1〜12のアルコキシ基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基及び置換基としては、具体的には、R、Rの説明で挙げた基を挙げることができる。p、pは0〜2の整数であることが好ましく、pは0であることが好ましい。
前記一般式(3)において、R、Rとしては、炭素数1〜12のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基が好ましい。これらの基を有することにより、本発明のPC共重合体の耐摩耗性および電気特性がより良好となる。具体的には、R、Rの説明で挙げた基を挙げることができる。
におけるR,Rを構成する炭素数1〜12のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基及び置換基としては、具体的には、R、Rの説明で挙げた基を挙げることができる。
におけるRを構成する炭素数1〜6のアルキル鎖としては、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基を挙げることができる。トリフルオロアルキル鎖は、アルキル鎖を構成する水素原子の全て又は一部がトリフルオロメチル基で置換された2価の基で、トリフルオロアルキル鎖を構成するアルキル鎖としては、炭素数1〜6のアルキル鎖が好ましく、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基を挙げることができる。
における環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基としては、例えば、シクロペンチリデン基やシクロヘキシリデン基が挙げられる。炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基が挙げられる。環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリーレン基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。
において、環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、置換もしくは無置換の9,9−フルオレニリデン基、置換もしくは無置換のピラジリデン基及び環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリーレン基おける置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、メチル基、エチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基などの炭素数1〜12のアルキル基、フェニル基などの環形成炭素数6〜12のアリーレン基が挙げられる。
なお、ピラジリデン基は、ピラジン環を形成する4個の炭素原子の内の2個が、結合手となっている基である。
また、X2としては、−O−,−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、置換もしくは無置換の9,9−フルオレニリデン基、1,8−メンタンジイル基、2,8−メンタンジイル基、または、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリーレン基、が好ましい。これらの基を有することにより、本発明のPC共重合体の耐摩耗性および電気特性がより良好となる。
そして、さらに溶解性向上の観点で、Xは、−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、または置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基が好ましい。
一方、溶解性と耐摩耗性の観点では、Xは、−O−が好ましい。
前記一般式(4)として、具体的には、2,7−ナフタレンジオール、2,6−ナフタレンジオール、1,4−ナフタレンジオール、1,5−ナフタレンジオールまたは1,7−ナフタレンジオールから誘導される2価の基が挙げられる。
前記一般式(4)においては、1〜8位のいずれかの位置で前記一般式(100)または前記一般式(1)の酸素原子と結合する態様を取り得るが、2,7位、2,6位、1,4位もしくは1,5位で結合することが好ましく、Rとしては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。これらの基を有することにより、本発明のPC共重合体の耐摩耗性および電気特性がより良好となる。
前記一般式(3)や前記一般式(4)で示される構造は結晶化を起こしにくいが、前記一般式(1)において、ArとしてはArブロックが結晶化しにくいという点で、一般式(4)よりも一般式(3)の方が好ましい。また、前記一般式(100)および前記一般式(1)において、Arも一般式(3)であることが好ましい。さらに、一般式(3)においてnが1であることが好ましい。
また、Arの二価の芳香族基としては、二価の有機シロキサン変性フェニレン基をさらに含むことが耐摩耗性向上の点で好ましい。
二価の有機シロキサン変性フェニレン基としては、例えば、下記一般式(3A)で示される基である。
(式(3A)中、R21およびR22は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基または環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基を示す。
ハロゲン原子としては塩素原子が好ましい。炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基または環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基としては、R,Rの説明で示した基が挙げられる。
21およびR22としては、好ましくは水素原子または炭素数1〜3のアルコキシ基であり、更に好ましくは、後記する具体的構造が挙げられる。
23は、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基または環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基または環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基としては、R,Rの説明で示した基が挙げられる。好ましくは、フェニル基やメチル基である。
n1は、2〜4の整数であり、n2は、1〜600の整数である。)
また、二価の有機シロキサン変性フェニレン基としては、式(3B)で示される基でもよい。式(3A)と式(3B)で、耐摩耗性向上の効果は同等であるが、式(3A)を含むPC共重合体の原料となる有機シロキサン変性フェノール化合物の方が入手が容易である。
(式(3B)中、R31は、各々独立にハロゲン原子、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基または環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
ハロゲン原子としては塩素原子が好ましい。炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基または環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基としては、R,Rの説明で示した基が挙げられる。
32は各々独立に炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基又は環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基としては、R,Rの説明で示した基が挙げられる。好ましくは、フェニル基やメチル基である。
33は、脂肪族不飽和結合を含まない同種又は異種の一価炭化水素基である。
一価炭化水素基としては、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基が挙げられる。これらの中では炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、特に好ましくはメチル基である。
34は、脂肪族不飽和結合を含まない同種又は異種の一価炭化水素基である。
一価炭化水素基としては、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基が挙げられる。これらの中では炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、特に好ましくはメチル基である。
Y及びY’は、炭素数2以上のアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン、又は酸素原子である。好適には、炭素数2〜10のアルキレン基であり、更に好ましくは繰返し単位数が2〜4のメチレン基である。
naは0又は1、nbは1又は2、ncは1又は2である。ただし、na+nb+ncは3である。
n1〜n4は、それぞれ0以上の整数であり、n1、n2、n3及びn4の和は、2〜600の整数であり、n3及びn4の和は1以上の整数である。
aは、0または1〜4までの整数である。好ましくは、aは、0または1である。)
Arとして、二価の有機シロキサン変性フェニレン基をさらに含むことにより、PC共重合体をバインダー樹脂として用いた電子写真感光体では、表面エネルギーが低下し、異物の付着性が低減できる。具体的には、電子写真感光体にトナーなどの異物が付着することを抑制できる。
このような二価の有機シロキサン変性フェニレン基としては、具体的には、以下のものが挙げられる。
上記式中、有機シロキシレン基の繰り返し単位数(n)は、好ましくは1以上600以下、さらに好ましくは10以上300以下、特に好ましくは20以上200以下、最も好ましくは30以上150以下である。
nを600以下とすることにより、PC共重合体との相溶性が良好となり、重合工程で反応を完結させることができる。従って、未反応の有機シロキサン変性フェノール化合物が最終のPC共重合体中に残存することを防止できるため、樹脂が白濁することなく、電子写真感光体のバインダー樹脂として適用した場合に残留電位の上昇を抑制できる。
一方、nを1以上とすることにより、電子写真感光体に表面エネルギー性を十分に付与でき、さらに異物の付着を良好に防止できる。
PC共重合体中の二価の有機シロキサン変性フェニレン基の割合は、0.01質量%以上50質量%以下、好ましくは0.1質量%以上20質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以上10質量%以下、最も好ましくは1質量%以上6質量%以下である。
当該割合を0.1質量%以上とすることにより、異物の付着をさらに良好に防止できる。一方、当該割合を50質量%以下とすることにより、耐摩耗性に優れた、十分な機械的強度を有する電子写真感光体用として好適に用いることができる。
連鎖末端は、一価の芳香族基あるいは一価のフッ素含有脂肪族基で封止される。一価の芳香族基は、芳香族基を含有する基であってもよい。一価のフッ素含有脂肪族基は、芳香族基を含有する基であってもよい。一価の芳香族基あるいは一価のフッ素含有脂肪族基で封止されるとは、後記する末端停止剤で説明されるような、COOH基やOH基などの反応性基を1個有するモノマーがポリカーボネート連鎖と反応して、連鎖末端を形成することを意味する。
連鎖末端を構成する芳香族基は、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基であると好ましい。例えば、フェニル基やビフェニル基が挙げられる。芳香族基を含有する基としては、例えば、置換基を有していてもよい炭素数7〜20のアルキルアリール基が挙げられる。芳香族基や芳香族基に結合するアルキル基に結合する置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子が挙げられる。また、芳香族基に付加する置換基として炭素数1〜20アルキル基が挙げられる。このアルキル基は、上記のようにハロゲン原子が付加した基であってもよく、アリール基が付加した基であってもよい。
連鎖末端を構成する一価のフッ素含有脂肪族基としては、炭素数1〜20のフッ素含有アルキル基が挙げられる。
そして、連鎖末端が一価の芳香族基である場合、有機シロキサン変性フェニル基であってもよい。
一価の有機シロキサン変性フェニル基としては、例えば、下記一般式(3C)で示される基である。
(Zは炭素数2〜6の炭化水素基である。好ましくはアルキレン基であり、更に好ましくは繰返し単位数が2〜4のメチレン基である。
41は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基である。好ましくは炭素数1〜6のアルキル基である。
42〜R45は各々独立に水素、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基、環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
46〜R49は各々独立に炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基としては、R,Rの説明で示した基が挙げられる。好ましくは、フェニル基やメチル基である。
nは2〜600の整数であり、分子量分布を持つ場合には平均繰返し単位数を示す。)
このような一価の有機シロキサン変性フェニル基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
一価の有機シロキサン変性フェニル基を有するPC共重合体をバインダー樹脂として用いた電子写真感光体では、トナーなどの異物が付着することを低減することができる。
上記の効果を発現させる場合に必要な、一価の有機シロキサン変性フェニル基の割合は、PC共重合体全体に対して、0.01質量%以上、50質量%以下である。さらに好適には、0.1質量%以上、20質量%以下、特に好適には、0.5質量%以上、10質量%以下である。
一価の有機シロキサン変性フェニル基のほかに、二価の有機シロキサン変性フェニル基に由来する単位が主鎖に含まれるPC共重合体においては、この単位も合算する。
本発明のPC共重合体は、好適には、下記一般式(5)に示す低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーを用い、もしくは下記一般式(5)に示す低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーと下記一般式(6)に示すビスクロロホーメートオリゴマーを併用し、下記一般式(7)に示すコモノマーである二価フェノール性化合物、及び末端停止剤として一価フェノール性化合物を化学量論的に計算された塩基存在下で反応させることにより得られる。このようなオリゴマーを使用し、かつ反応に化学量論的に計算された塩基量を使用することで、Arブロックの平均繰返し数が1.0以上1.99以下の範囲にあり、還元粘度[ηsp/C]が0.60〜4.0(dl/g)の範囲にあり、全末端における水酸基の比率が20mol%以下であるPC共重合体が容易に製造できる。
(式中、Arは前記一般式(2)で表される基であり、ArおよびArは二価の芳香族基を有する基である。ArとArは同一でも異なっても良いが、ArはArおよびArと同一ではない。n’は1.0以上1.99以下の数を表し、n’’は0または1.0以上4.0以下の数を表す。)
ここで、ビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数を示すn’は前記一般式(1),(100)のnとは異なる。nとn’では、後記する実施例で示されるように、通常nの値の方が大きい。それは、Arブロックを形成するビスクロロホーメートオリゴマーを製造した後の、Arや連鎖末端を含むモノマーとの反応時に、Arオリゴマー末端のクロロホーメート基が、反応系内に存在する塩基と反応して水酸基となり、これが末端塩素の他のArオリゴマーと重縮合する場合があるからである。同様に平均量体数を示すn’’も前記一般式(1)のmとは異なる。
前記一般式(5)のビスクロロホーメートオリゴマーにおいて、その平均量体数n’は、1.0以上1.99以下の範囲にある。好適には、1.0以上1.70以下の範囲である。また、前記一般式(6)のビスクロロホーメートオリゴマーにおいて、その平均量体数n’’は0または1.0以上4.0以下の範囲にある。ここで、n’’が0とは、前記一般式(6)のビスクロロホーメートオリゴマーを使用しないことを意味する。平均量体数は、好適には1.0以上3.0以下の範囲である。平均量体数が前記の範囲にあるビスクロロホーメートオリゴマーを使用することで、本発明のPC共重合体の製造が容易になる。平均量体数の算出方法として、実施例において後記する方法が挙げられる。
なお、前記一般式(5)および前記一般(6)に示されるビスクロロホーメートオリゴマーを含む原料には、不純物としてアミド化合物が含まれている場合がある。そのアミド化合物の含有量は、ビスクロロホーメートオリゴマーを含む原料に含まれる窒素原子の質量に基づいて求められる。アミド化合物の含有量(アミド化合物に由来する窒素の質量)は、前記原料を含む溶液から溶媒を除き固形物とした場合、ビスクロロホーメートオリゴマーを含む原料の全質量基準で700質量ppm以下、好ましくは400質量ppm以下、更に好ましくは150質量ppm以下、特に好ましくは80質量ppm以下である。
アミド化合物の含有量を700質量ppm以下とすることにより、電子写真感光体のバインダー樹脂としてPC共重合体を適用した場合に残留電位が上昇することを抑制できる。なお、ビスクロロホーメートオリゴマーは、固形物に限らず、液体でもよい。
アミド化合物としては、N,N,N’,N’−テトラアルキル尿素、N,N−ジエチルカルバミン酸クロリドなどのN,N−ジアルキルカルバミン酸クロリド、N,N−ジアルキルカルバミン酸、ビスフェノール−モノクロロホーメート−モノアルキルカーバメートの重合体、ビスフェノール−ビスジアルキルカーバメートなどが挙げられる。
ビスクロロホーメートオリゴマーを製造する際、トリエチルアミンなどのアミン化合物を大量に使用した場合、アミン化合物とビスクロロホーメート化合物が反応してアミド化合物が不純物として生成する場合がある。
しかしながら、ビスクロロホーメートオリゴマーの洗浄回数を増やすことにより、上記のように、アミド化合物の含有量を減らすことができる。
水洗以外の低減手段として、蒸留や吸着剤の使用、カラム分別が挙げられる。
そして、上記ビスクロロホーメートオリゴマーを含む原料を用いて得られるPC共重合体にも、不純物としてジエチルカルバミン酸クロリドなどのジアルキルカルバミン酸クロリドが含まれている場合がある。この場合、ジアルキルカルバミン酸クロリドの含有量は、PC共重合体全質量基準で100質量ppm以下、好ましくは50質量ppm以下、さらに好ましくは40質量ppm以下である。
ジアルキルカルバミン酸クロリドの含有量を100質量ppm以下とすることにより、残留電位が上昇することを抑制して、良好な感度を有する電子写真感光体が得られる。
[PC共重合体の製造方法]
本発明のPC共重合体の製造方法としては、例えば、連鎖末端基を封止するためのフェノール性化合物あるいはフッ素含有アルコール性化合物の存在下に、下記一般式(15)および必要に応じて(16)で示される二価フェノール化合物から誘導されるビスクロロホーメートオリゴマーと、前記二価フェノールとは異なる骨格の下記一般式(17)で示される二価フェノール化合物とを重縮合させる方式が挙げられる。
HO−Ar−OH ・・・(15)
HO−Ar−OH ・・・(16)
HO−Ar−OH ・・・(17)
本発明のPC共重合体に使用されるビスクロロホーメートオリゴマーに関しては、前記一般式(15)から誘導されるビスクロロホーメートオリゴマーを単独使用してもよいし、前記式(15)と前記一般式(16)を併用したビスクロロホーメート共オリゴマーを使用しても良いし、更に、前記一般式(15)から誘導されるビスクロロホーメートと前記一般式(16)から誘導されるビスクロロホーメートをブレンドして使用しても良い。
但し、本発明のPC共重合体のAr/(Ar+Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が50〜67mol%では、前記一般式(15)から誘導されるビスクロロホーメートオリゴマーを単独使用し、前記一般式(16)から誘導されるビスクロロホーメートオリゴマー、もしくは前記一般式(16)を併用したビスクロロホーメート共オリゴマーは通常使用しない。またArとArは同一でも異なっても良いが、ArはArおよびArと同一ではない。
また、前記一般式(15)で示されるモノマー(二価フェノール化合物)としては、ビフェノール化合物が挙げられる。具体的には、4,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5−トリメチル−4,4’−ビフェノール、3−プロピル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’−ジフェニル−4,4’−ビフェノール、3,3’−ジブチル−4,4’−ビフェノール等が挙げられる。中でも、4,4’−ビフェノールや3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノールが好ましい。これらを電子写真感光体用のPC共重合体として適用した場合には、耐摩耗性がより向上する。
また、前記一般式(16)で示されるモノマー(二価フェノール化合物)としては、ビスフェノール化合物やナフタレンジオール化合物が挙げられる。具体的には、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、9,9−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−ジフェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、1,3−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、2−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,7−ナフタレンジオール、2,6−ナフタレンジオール、1,4−ナフタレンジオール、1,5−ナフタレンジオール、2,2−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(2−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)イソブタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−1−フェニルメタン、1,1−ビス(2−tert−アミル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン、ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシ−5−クロロフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1−フェニル−1,1−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、1,1−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’−(3,3,5−トリメチルシクロヘキシリデン)ジフェノール、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3−ジイソプロピルベンゼンなどが挙げられる。
これらのビスフェノール化合物の中で、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−ジフェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、が好ましい。
さらに好ましくは、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテルである。
前記一般式(17)で示されるモノマー(二価フェノール化合物)としては、ビスフェノール化合物やナフタレンジオール化合物が挙げられる。具体的には、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、9,9−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−ジフェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、1,3−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、2−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,7−ナフタレンジオール、2,6−ナフタレンジオール、1,4−ナフタレンジオール、1,5−ナフタレンジオール、2,2−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(2−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)イソブタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(2−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−1−フェニルメタン、1,1−ビス(2−tert−アミル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン、ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシ−5−クロロフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1−フェニル−1,1−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、1,1−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’−(3,3,5−トリメチルシクロヘキシリデン)ジフェノール、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3−ジイソプロピルベンゼンなどが挙げられる。これらのビスフェノール化合物は1種を単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
これらのビスフェノール化合物の中で、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−ジフェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィドが好ましい。
さらに好ましくは、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテルである。
本発明のPC共重合体は、前記一般式(15)から得られたビスクロロホーメートオリゴマー、または前記一般式(15)から得られたビスクロロホーメートオリゴマーと前記一般式(16)から得られたビスクロロホーメートオリゴマーとを併用しても良いが、これらのオリゴマーと前記一般式(17)のモノマーとを用いて界面重縮合等を行うことで得られる。例えば、ホスゲン、ジホスゲン、トリホスゲンをはじめとする各種のジハロゲン化カルボニル、を用いて、酸結合剤の存在下に界面重縮合を行うことで好適に炭酸エステル結合を形成することができる。
従来、界面重縮合を行う場合、前記一般式(17)のモノマーの水酸基の合計1モル当り、1当量もしくはそれより過剰量、好ましくは1当量以上10当量以下の酸結合剤を使用すればよいとされていたが、PC共重合体を安定的に製造するためには、ビスクロロホーメートオリゴマーのモル数も考慮する必要があることが分かった。本発明のPC共重合体を安定的に製造するため酸結合剤の使用割合については、反応の化学量論比を考慮した下記計算式(数1)から導かれる酸結合剤値Xを、1.1以上1.3以下になるように見積もることが有効である。なお、下記式(数1)において、ビスクロロホーメートオリゴマーのモル数をMc(mol)、二価フェノールモノマーのモル数をMp(mol)、前記酸結合剤のモル数をMo(mol)、前記酸結合剤の価数をY、とする。
X=Mo・Y/(2Mc−2Mp) (数1)
酸結合剤値Xが1.3を超えた場合、本発明のPC共重合体の原料である前記一般式(15)から誘導されたビスクロロホーメートオリゴマーは、酸結合剤に対して容易に分解し、結晶化を起こしてしまう可能性が高い。また1.1を下回った場合は、酸結合剤の不足により重合が進行せず、PC共重合体の還元粘度が上がらない。また重合不良により、PC共重合体末端はOH基など高極性で、反応性の高い基が過剰に残存しており、例えば電子写真感光体のバインダー樹脂として用いる場合には、電気特性を悪化させる可能性がある。このため、重合を安定的に進行させるためには、酸結合剤値として1.1以上1.3以下であることが有効である。
これらの反応は、末端停止剤および必要に応じて分岐剤の存在下で行われる。また、本発明のPC共重合体の製造においては、Ar由来のモノマーを2種類以上使用して多元共重合体としてもよい。
連鎖末端を生成させるための前記末端停止剤としては、一価のカルボン酸とその誘導体や、一価のフェノールを用いることができる。例えば、p−tert−ブチル−フェノール、p−フェニルフェノール、p−クミルフェノール、p−パーフルオロノニルフェノール、p−(パーフルオロノニルフェニル)フェノール、p−(パーフルオロヘキシル)フェノール、p−tert−パーフルオロブチルフェノール、p−パーフルオロオクチルフェノール、1−(p−ヒドロキシベンジル)パーフルオロデカン、p−〔2−(1H,1H−パーフルオロトリドデシルオキシ)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル〕フェノール、3,5−ビス(パーフルオロヘキシルオキシカルボニル)フェノール、p−ヒドロキシ安息香酸パーフルオロドデシル、p−(1H,1H−パーフルオロオクチルオキシ)フェノール、2H,2H,9H−パーフルオロノナン酸、1,1,1,3,3,3−テトラフロロ−2−プロパノール、あるいは、下記一般式(18)および(19)で示されるアルコールなどが好適に用いられる。
H(CFCHOH ・・・(18)
(nは、1〜12の整数)
F(CFCHOH ・・・(19)
(mは、1〜12の整数)
これら末端停止剤の添加割合は、共重合組成比として、0.05モル%以上30モル%以下、さらに好ましくは0.1モル%以上10モル%以下であり、この割合が30モル%を超えると機械的強度の低下を招くことがあり、0.05モル%未満であると成形性の低下を招くことがある。
また、分岐剤の具体例としては、フロログルシン、ピロガロール、4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−2−ヘプテン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−ヘプテン、2,4−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2−ビス〔4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル〕プロパン、2,4−ビス〔2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕フェノール、2,6−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)プロパン、テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、テトラキス〔4−(4−ヒドロキシフェニルイソプロピル)フェノキシ〕メタン、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸、シアヌル酸、3,3−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−オキソ−2,3−ジヒドロインドール、3,3−ビス(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール、5−クロロイサチン、5,7−ジクロロイサチン、5−ブロモイサチンなどが挙げられる。
これら分岐剤の添加量は、共重合組成比で30モル%以下、好ましくは5モル%以下であり、これが30モル%を超えると成形性の低下を招くことがある。
界面重縮合を行う場合、酸結合剤としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化物や、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン等のトリアルキルアミン、N−メチルモルホリン、テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジアザビシクロウンデセン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、ジプロピルアニリン、ピリジンなどの有機塩基であるが、好ましいのは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、あるいはトリエチルアミン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリンなどのアミン化合物である。また、これらの酸結合剤は混合物としても用いることができる。
ここで用いる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素や、塩化メチレン、クロロホルム、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1,2−テトラクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、シクロヘキサノン、アセトン、アセトフェノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類などが好適なものとして挙げられる。これら溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、互いに混ざり合わない2種の溶媒を用いて界面重縮合反応を行ってもよい。
また、触媒としては、トリメチルアミンや、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ピリジン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジメチルアニリンなどの三級アミン、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、トリブチルベンジルアンモニウムクロライド、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイドなどの四級アンモニウム塩、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイドなどの四級ホスホニウム塩などが好適である。
さらに、必要に応じて、この反応系に亜硫酸ナトリウムやハイドロサルファイト塩などの酸化防止剤を少量添加してもよい。
本発明のPC共重合体の製造法としては、具体的には様々な態様で実施可能であり、例えば、前記一般式(15)のビフェノール化合物とホスゲンなどを反応させて、前記一般式(5)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーを製造し、ついでこのビスクロロホーメートオリゴマーに、前記一般式(17)を、前記溶媒及び酸結合剤であるアルカリ水溶液の混合液の存在下に反応させる方法を採用することが、前記一般式(100)および前記一般式(1)中のn値を好ましい範囲に調整できる点で好ましい。
この前記式(15)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーを製造する方法としては、次に示す方法によって製造されたものを用いると、ポリカーボネート共重合体製造時の洗浄工程が簡略化できることなどの点で好ましい。
前記式(5)のn’の値が1.0以上1.99以下の範囲にあるビスクロロホーメートオリゴマーの製造方法としては、後記する製造例で示す方法がある。まず、前記一般式(15)のビフェノール化合物を塩化メチレン等の疎水性溶媒に懸濁し、ホスゲンを加えて混合溶液を形成する。一方、トリエチルアミン等の第三級アミンを塩化メチレン等の疎水性溶媒に溶解させて溶液を形成し、この溶液を前記の混合溶液に滴下して、好適には室温以下の温度で反応させる。得られた反応混合物に塩酸と純水を加えて洗浄し、低量体数のポリカーボネートオリゴマーを含む有機層を得る。得られた反応混合物から疎水性溶媒をある程度除去した後に塩酸と純水を加えて洗浄してもよい。
反応温度は、冷却下に通常0〜70℃、好ましくは5〜40℃であり、滴下時間、反応時間は共に15分間〜4時間、好ましくは30分間〜3時間程度である。このようにして得られるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数(n’)は好ましくは1.00以上1.99以下、さらに好ましくは1.00以上1.70以下である。
このようにして得られた低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーを含む有機相に、前記一般式(17)に示される骨格の異なる二価フェノールモノマーを加えて反応させる。反応温度は、0〜150℃、好ましくは5〜40℃、特に好ましくは10〜25℃である。
反応圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれでもよいが、通常は、常圧もしくは反応系の自圧程度で好適に行い得る。反応時間は、反応温度によって左右されるが、通常0.5分間〜10時間、好ましくは1分間〜3時間程度である。
この反応にあたって、前記一般式(17)に示される二価フェノールモノマーは、水溶液、又は有機溶媒溶液として添加するのが望ましい。その添加順序については、特に制限はない。なお、触媒、末端停止剤および分岐剤などは、前記の製造法において、必要に応じ、ビスクロロホーメートオリゴマーの製造時、その後の高分子量化の反応時のいずれか、またはその両方において添加して用いることができる。
また、PC共重合体が、前記一般式(16)から得られるビスクロロホーメートオリゴマーを含む場合、例えば、前記一般式(16)のビスフェノール化合物とホスゲンなどを反応させて、前記一般式(6)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーの低量体数物を製造する。ついで、このビスクロロホーメートオリゴマーの低量体数物と、前記一般式(15)から得られたビスクロロホーメートオリゴマーの低量体数物とを混合して、前記一般式(17)を、前記溶媒及び酸結合剤であるアルカリ水溶液の混合液の存在下に反応させる方法を採用することができる。
本発明のPC共重合体を製造するにあたっては、前記一般式(16)から得られるビスクロロホーメートオリゴマーとして、平均量体数n’’の値が1.0〜4.0であるビスクロロホーメートオリゴマーを用いることが好ましい。重合条件によっては、前記一般式(16)から得られる原料がアルカリにより加水分解を受ける可能性があるので、n’’の値は1.0〜3.0であることが更に好ましい。また上記オリゴマーの製造法としては、後記する製造例で示す方法がある。
まず、前記一般式(16)のビスフェノール化合物を塩化メチレン等の疎水性溶媒に懸濁し、ホスゲンを加えて混合溶液を形成する。一方、トリエチルアミン等の第三級アミンを塩化メチレン等の疎水性溶媒に溶解させて溶液を形成し、この溶液を前記の混合溶液に滴下して好適には室温以下の温度で反応させる。得られた反応混合物に塩酸と純水を加えて洗浄し、低量体数のビスクロロホーメートオリゴマーを含む有機層を得る。得られた反応混合物から疎水性溶媒をある程度除去した後に塩酸と純水を加えて洗浄してもよい。
反応温度は、冷却下に通常0〜70℃、好ましくは5〜40℃であり、滴下時間、反応時間は共に15分間〜4時間、好ましくは30分間〜3時間程度である。このようにして得られるビスクロロホーメートオリゴマーの平均量体数(n’’)は好ましくは1.0以上4.0以下、さらに好ましくは1.00以上3.00以下、特に好ましくは1.00以上1.99以下である。なお、この製造方法によれば、n’’が4.0を超えることはない。
前記一般式(6)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーを使用せず、前記一般式(5)で示される1.0〜1.99量体のビスクロロホーメートオリゴマーのみを使用して、前記製造方法でPC共重合体を製造すると、PC共重合体中のArを50モル%以上にできるが、50モル%以下にすることは出来ない。前記一般式(6)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーを併用することで、連鎖末端側のAr骨格の割合を減らし、Arを50%未満とすることができる。
このようにして得られるPC共重合体は、下記一般式(20)〜(22)で表される繰返し単位からなると共に末端が封止される。そして、この製造方法によれば、本PC共重合体において、全末端における水酸基の比率を確実に20モル%以下とすることができる。なお、下記一般式(20)のnは、前記一般式(100)または前記一般式(1)におけるnと同義であり、下記一般式(21)のmは、前記一般式(1)におけるmと同義である。
また、このPC共重合体には、本発明の目的達成を阻害しない範囲で、Ar、ArおよびAr以外の構造単位を有するポリカーボネート単位や、ポリエステル、ポリエーテル構造を有する単位を含有しているものであってもよい。
なお、得られるPC共重合体の還元粘度[ηsp/C]を前記の範囲にするには、例えば、前記反応条件の選択、分岐剤や末端停止剤の使用量の調節など各種の方法によってなすことができる。また、場合により、得られたPC共重合体に適宜物理的処理(混合、分画など)および化学的処理(ポリマー反応、架橋処理、部分分解処理など)の少なくとも一方を施して所定の還元粘度[ηsp/C]のPC共重合体として取得することもできる。
また、得られた反応生成物(粗生成物)は、公知の分離精製法等の各種の後処理を施して、所望の純度(精製度)のものをPC共重合体として回収することができる。
[塗工液の構成]
本発明の塗工液は、少なくとも本発明のPC共重合体、及び本PC共重合体を溶解、又は分散可能な溶剤を含んでなる。また、塗工液には上記以外に低分子化合物、染料、顔料などの着色剤、電荷輸送材、電子輸送材、正孔輸送材、電荷発生材料等の機能性化合物、無機又は有機のフィラー、ファイバー、微粒子などの充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸捕捉剤等の添加剤を含んでいても良い。樹脂以外に含まれても良い物質の例は、例えば後述する電子写真感光体の構成成分に含まれるものが挙げられる。また、塗工液には本発明の効果を損なわない限り他の樹脂を含んでいても良く、その例は下記電子写真感光体の構成成分の例として挙げられる。また、本発明で使用される溶媒は本PC共重合体、他の材料の溶解性、分散性、粘度、蒸発速度、化学的安定性、物理的変化に対する安定性などを考慮し、単独、あるいは複数の溶媒を混合して使用することができる。その例は、後述する電子写真感光体の構成成分の例として挙げられる。
溶剤としては後述する、電荷発生層、電荷輸送層の形成の際に使用する溶剤を挙げることができる。
本塗工液中の共重合体成分の濃度は、同塗工液の使用法に合わせた適切な粘度であれば良いが、0.1質量%以上40質量%以下であることが好ましく、1質量%以上35質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以上30質量%以下が最も好ましい。40質量%を超えると、粘度が高すぎるために塗工性が悪化する。0.1質量%未満では、粘度が低すぎるため塗液が流れてしまい、均質な膜が得られなかったり、濃度が低すぎるため、塗工後の乾燥に長時間を要したり、目標とする膜厚に達することができない恐れがある。
本発明の上記PC共重合体は前記電荷輸送物質との相溶性がよい上に、前記溶媒に溶解しても白化又はゲル化を起こすことがない。従って、上記共重合体、電荷輸送物質及び溶媒を含有する本発明の塗工液は、長期に亘って重合体成分の白化又はゲル化を起こすことなく安定に保存することが可能である。またこの塗工液を用いて電子写真感光体の感光層を形成した場合、感光層が結晶化を起こすこともなく、画質状のディフェクトを生じない優れた電子写真感光体を作製することができる。
また本塗工液中のPC共重合体と電荷輸送物質との割合は、通常、質量比で20:80〜80:20、好ましくは30:70〜70:30とすることが望ましい。
本発明の塗工液中、本発明のPC共重合体は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の塗工液は、通常、感光層が少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む積層型電子写真感光体の電荷輸送層の形成に好適に用いられる。また、上記塗工液に、さらに上記電荷発生物質を含有させることにより、単層型の電子写真感光体の感光層の形成に使用することも可能である。
[電子写真感光体の構成]
本発明の電子写真感光体は、上述のPC共重合体を感光層中に用いる限り、公知の種々の形式の電子写真感光体はもとより、どのようなものとしてもよいが、感光層が、少なくとも1層の電荷発生層と少なくとも1層の電荷輸送層を有する積層型電子写真感光体、または、一層に電荷発生物質と電荷輸送物質を有する単層型電子写真感光体とすることが好ましい。
PC共重合体は、感光層中のどの部分にも使用してもよいが、本発明の効果を十分に発揮するためには、電荷輸送層中において電荷移動物質のバインダー樹脂として使用するか、単一の感光層のバインダー樹脂として使用するか、表面保護層として使用することが望ましい。電荷輸送層を2層有する多層型の電子写真感光体の場合には、そのいずれかの電荷輸送層に使用することが好ましい。
本発明の電子写真感光体において、前記した本発明のPC共重合体は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組合せて用いてもよい。また、所望に応じて本発明の目的を阻害しない範囲で、他のポリカーボネート等のバインダー樹脂成分を含有させてもよい。さらに、酸化防止剤等の添加物を含有させてもよい。
本発明の電子写真感光体は、感光層を導電性基板上に有するものである。感光層が電荷発生層と電荷輸送層とを有する場合、電荷発生層上に電荷輸送層が積層されていてもよく、また電荷輸送層上に電荷発生層が積層されていてもよい。また、一層中に電荷発生物質と電荷輸送物質を同時に含むものであってもよい。さらにまた、必要に応じて表面層に導電性又は絶縁性の保護膜が形成されていてもよい。さらに、各層間の接着性を向上させるための接着層あるいは電荷のブロッキングの役目を果すブロッキング層等の中間層などが形成されているものであってもよい。
本発明の電子写真感光体に用いられる導電性基板材料としては、公知のものなど各種のものを使用することができ、具体的には、アルミニウムやニッケル、クロム、パラジウム、チタン、モリブデン、インジウム、金、白金、銀、銅、亜鉛、真鍮、ステンレス鋼、酸化鉛、酸化錫、酸化インジウム、ITO(インジウムチンオキサイド:錫ドープ酸化インジウム)もしくはグラファイトからなる板やドラム、シート、ならびに蒸着、スパッタリング、塗布などによりコーティングするなどして導電処理したガラス、布、紙もしくはプラスチックのフィルム、シートおよびシームレスシーベルト、ならびに電極酸化等により金属酸化処理した金属ドラムなどを使用することができる。
前記電荷発生層は少なくとも電荷発生材料を有するものであり、この電荷発生層はその下地となる基板上に真空蒸着、スパッタ法等により電荷発生材料の層を形成するか、又はその下地となる基板上に電荷発生材料をバインダー樹脂を用いて結着してなる層を形成することによって得ることができる。バインダー樹脂を用いる電荷発生層の形成方法としては公知の方法等各種の方法を使用することができるが、通常、例えば、電荷発生材料をバインダー樹脂と共に適当な溶媒により分散若しくは溶解した塗工液を、所定の下地となる基板上に塗布し、乾燥せしめて湿式成形体として得る方法が好適である。
前記電荷発生層における電荷発生材料としては、公知の各種のものを使用することができる。具体的な化合物としては、非晶質セレンや、三方晶セレン等のセレン単体、セレン−テルル等のセレン合金、As2Se3等のセレン化合物もしくはセレン含有組成物、酸化亜鉛、CdS−Se等の周期律表第12族および第16族元素からなる無機材料、酸化チタン等の酸化物系半導体、アモルファスシリコン等のシリコン系材料、τ型無金属フタロシアニン、χ型無金属フタロシアニン等の無金属フタロシアニン顔料、α型銅フタロシアニン、β型銅フタロシアニン、γ型銅フタロシアニン、ε型銅フタロシアニン、X型銅フタロシアニン、A型チタニルフタロシアニン、B型チタニルフタロシアニン、C型チタニルフタロシアニン、D型チタニルフタロシアニン、E型チタニルフタロシアニン、F型チタニルフタロシアニン、G型チタニルフタロシアニン、H型チタニルフタロシアニン、K型チタニルフタロシアニン、L型チタニルフタロシアニン、M型チタニルフタロシアニン、N型チタニルフタロシアニン、Y型チタニルフタロシアニン、オキソチタニルフタロシアニン、X線回折図におけるブラック角2θが27.3±0.2度に強い回折ピークを示すチタニルフタロシアニン、ガリウムフタロシアニン等の金属フタロシアニン顔料、シアニン染料、アントラセン顔料、ビスアゾ顔料、ピレン顔料、多環キノン顔料、キナクリドン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、ピリリウム染料、スクェアリウム顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料、アゾ顔料、チオインジゴ顔料、キノリン顔料、レーキ顔料、オキサジン顔料、ジオキサジン顔料、トリフェニルメタン顔料、アズレニウム染料、トリアリールメタン染料、キサンチン染料、チアジン染料、チアピリリウム染料、ポリビニルカルバゾール、ビスベンゾイミダゾール顔料などが挙げられる。これら化合物は、1種を単独であるいは2種以上のものを混合して、電荷発生物質として用いることができる。これら電荷発生物質の中でも、好適なものとしては、特開平11−172003号公報に具体的に記載のものが挙げられる。
前記電荷輸送層は、下地となる基板上に、電荷輸送物質をバインダー樹脂で結着してなる層を形成することによって、湿式成形体として得ることができる。
前記した電荷発生層や電荷輸送層のバインダー樹脂としては、特に制限はなく、公知の各種のものを使用することができる。具体的には、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタール、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリケトン、ポリアクリルアミド、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、メタクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、メラミン樹脂、ポリエーテル樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、ニトロセルロース、カルボキシ−メチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ビニルトルエン−スチレン共重合体、大豆油変性アルキッド樹脂、ニトロ化ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリイソプレン、ポリチオカーボネート、ポリアリレート、ポリハロアリレート、ポリアリルエーテル、ポリビニルアクリレート、ポリエステルアクリレートなどが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いることもできるし、また、2種以上を混合して用いることもできる。なお、電荷発生層や電荷輸送層におけるバインダー樹脂としては、前記した本発明のPC共重合体を使用することが好適である。
電荷輸送層の形成方法としては、公知の各種の方式を使用することができるが、電荷輸送物質を本発明の共重合PCとともに適当な溶媒に分散若しくは溶解した塗工液を、所定の下地となる基板上に塗布し、乾燥して湿式成形体として得る方法が好適である。電荷輸送層形成に用いられる電荷輸送物質とPC樹脂との配合割合は、好ましくは質量比で20:80〜80:20、さらに好ましくは30:70〜70:30である。
この電荷輸送層において、本発明のPC樹脂は1種単独で用いることもでき、また2種以上混合して用いることもできる。また、本発明の目的を阻害しない範囲で、他のバインダー樹脂を本発明のPC共重合体と併用することも可能である。
このようにして形成される電荷輸送層の厚さは、通常5〜100μm程度、好ましくは10〜30μmである。この厚さが5μm未満であると初期電位が低くなるおそれがあり、100μmを超えると電子写真特性の低下を招くおそれがある。
本発明のPC樹脂と共に使用できる電荷輸送物質としては、公知の各種の化合物を使用することができる。このような化合物としては、カルバゾール化合物、インドール化合物、イミダゾール化合物、オキサゾール化合物、ピラゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ピラゾリン化合物、チアジアゾール化合物、アニリン化合物、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン化合物、脂肪族アミン化合物、スチルベン化合物、フルオレノン化合物、ブタジエン化合物、エナミン系化合物、キノン化合物、キノジメタン化合物、チアゾール化合物、トリアゾール化合物、イミダゾロン化合物、イミダゾリジン化合物、ビスイミダゾリジン化合物、オキサゾロン化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンズイミダゾール化合物、キナゾリン化合物、ベンゾフラン化合物、アクリジン化合物、フェナジン化合物、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、ポリ−9−ビニルフェニルアントラセン、ピレン−ホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾール樹脂、あるいはこれらの構造を主鎖や側鎖に有する重合体などが好適に用いられる。これら化合物は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これら電荷輸送物質の中でも、特開平11−172003公報において具体的に例示されている化合物、及び以下の構造で表される電荷輸送物質が特に好適に用いられる。また、実施例で用いた式(23)の化合物も好ましい。
なお、本発明の電子写真感光体においては、電荷発生層か電荷輸送層の少なくともいずれかに本発明のPC共重合体をバインダー樹脂として用いることが好適である。
本発明の電子写真感光体においては、前記導電性基板と感光層との間に、通常使用されるような下引き層を設けることができる。この下引き層としては、酸化チタンや酸化アルミニウム、ジルコニア、チタン酸、ジルコン酸、ランタン鉛、チタンブラック、シリカ、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化珪素などの微粒子、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、カゼイン、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、ニトロセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂などの成分を使用することができる。また、この下引き層に用いる樹脂として、前記バインダー樹脂を用いてもよいし、本発明のPC樹脂を用いてもよい。これら微粒子や樹脂は単独または種々混合して用いることができる。これらの混合物として用いる場合には、無機質微粒子と樹脂を併用すると、平滑性のよい皮膜が形成されることから好適である。
この下引き層の厚みは、0.01〜10μm、好ましくは0.1〜7μmである。この厚みが0.01μm未満であると、下引き層を均一に形成することが困難であり、また10μmを超えると電子写真特性が低下することがある。また、前記導電性基体と感光層との間には、通常使用されるような公知のブロッキング層を設けることができる。このブロッキング層としては、前記のバインダー樹脂と同種の樹脂を用いることができる。また本発明のポリカーボネート樹脂を用いてもよい。このブロッキング層の厚みは、0.01〜20μm、好ましくは0.1〜10μmである。この厚みが0.01μm未満であると、ブロッキング層を均一に形成することが困難であり、また20μmを超えると電子写真特性が低下することがある。
さらに、本発明の電子写真感光体には、感光層の上に、保護層を積層してもよい。この保護層には、前記のバインダー樹脂と同種の樹脂を用いることができる。また、本発明のポリカーボネート樹脂を用いることが特に好ましい。この保護層の厚みは、0.01〜20μm、好ましくは0.1〜10μmである。そして、この保護層には、前記電荷発生物質、電荷輸送物質、添加剤、金属やその酸化物、窒化物、塩、合金、カーボンブラック、有機導電性化合物などの導電性材料を含有していてもよい。
さらに、この電子写真感光体の性能向上のために、前記電荷発生層および電荷輸送層には、結合剤、可塑剤、硬化触媒、流動性付与剤、ピンホール制御剤、分光感度増感剤(増感染料)を添加してもよい。また、繰返し使用に対しての残留電位の増加、帯電電位の低下、感度の低下を防止する目的で種々の化学物質、酸化防止剤、界面活性剤、カール防止剤、レベリング剤などの添加剤を添加することができる。
前記結合剤としては、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイソプレン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリクロロプレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチルセルロース樹脂、ニトロセルロース樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ホルマール樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂などが挙げられる。また、熱および光硬化性樹脂の少なくとも一方も使用できる。いずれにしても、電気絶縁性で通常の状態で皮膜を形成し得る樹脂であり、本発明の効果を損なわない範囲であれば、特に制限はない。
前記可塑剤の具体例としては、ビフェニル、塩化ビフェニル、o−ターフェニル、ハロゲン化パラフィン、ジメチルナフタレン、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、トリフェニルフォスフェート、ジイソブチルアジペート、ジメチルセバケート、ジブチルセバケート、ラウリル酸ブチル、メチルフタリールエチルグリコレート、ジメチルグリコールフタレート、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、ポリプロピレン、ポリスチレン、フルオロ炭化水素などが挙げられる。
前記硬化触媒の具体例としては、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸などが挙げられ、流動性付与剤としては、モダフロー、アクロナール4Fなどが挙げられ、ピンホール制御剤としては、ベンゾイン、ジメチルフタレートが挙げられる。これら可塑剤や硬化触媒、流動付与剤、ピンホール制御剤は、前記電荷輸送物質に対して、5質量%以下で用いることが好ましい。
また、分光感度増感剤としては、増感染料を用いる場合には,例えばメチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルー、ビクトリアブルーなどのトリフェニルメタン系染料、エリスロシン、ローダミンB、ローダミン3R、アクリジンオレンジ、フラペオシンなどのアクリジン染料、メチレンブルー、メチレングリーンなどのチアジン染料、カプリブルー、メルドラブルーなどのオキサジン染料、シアニン染料、メロシアニン染料、スチリル染料、ピリリュウム塩染料、チオピリリュウム塩染料などが適している。
感光層には、感度の向上、残留電位の減少、反復使用時の疲労低減などの目的で、電子受容性物質を添加することができる。その具体例としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、3−ニトロ無水フタル酸、4−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水メリット酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、1,3,5−トリニトロベンゼン、p−ニトロベンゾニトリル、ピクリルクロライド、キノンクロルイミド、クロラニル、ブロマニル、ベンゾキノン、2,3−ジクロロベンゾキノン、ジクロロジシアノパラベンゾキノン、ナフトキノン、ジフェノキノン、トロポキノン、アントラキノン、1−クロロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、4−ニトロベンゾフェノン、4,4’−ジニトロベンゾフェノン、4−ニトロベンザルマロンジニトリル、α−シアノ−β−(p−シアノフェニル)アクリル酸エチル、9−アントラセニルメチルマロンジニトリル、1−シアノ−(p−ニトロフェニル)−2−(p−クロロフェニル)エチレン、2,7−ジニトロフルオレノン、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロフルオレノン、9−フルオレニリデン−(ジシアノメチレンマロノニトリル)、ポリニトロ−9−フルオレニリデン−(ジシアノメチレンマロノジニトリル)、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、3,5−ジニトロ安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、5−ニトロサリチル酸、3,5−ジニトロサリチル酸、フタル酸、メリット酸などの電子親和力の大きい化合物が好ましい。これら化合物は電荷発生層、電荷輸送層のいずれに加えてもよく、その配合割合は、電荷発生物質または電荷輸送物質の量を100質量部としたときに、0.01〜200質量部、好ましくは0.1〜50質量部である。
また、表面性の改良のため、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂およびそれらの共重合体、フッ素系グラフトポリマーを用いてもよい。これら表面改質剤の配合割合は、前記バインダー樹脂に対して、0.1〜60質量%、好ましくは5〜40質量%である。この配合割合が0.1質量%より少ないと、表面耐久性、表面エネルギー低下などの表面改質が充分でなく、60質量%より多いと、電子写真特性の低下を招くことがある。
前記酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、スルフィド系酸化防止剤、有機リン酸系酸化防止剤などが好ましい。これら酸化防止剤の配合割合は、前記電荷輸送物質に対して、通常、0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜2質量%である。
このような酸化防止剤の具体例としては、特開平11−172003号公報の明細書に記載された化学式([化94]〜[化101])の化合物が好適である。
これら酸化防止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい、そして、これらは前記感光層のほか、表面保護層や下引き層、ブロッキング層に添加してもよい。
前記電荷発生層、電荷輸送層の形成の際に使用する前記溶媒の具体例としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族系溶媒、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、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール、酢酸エチル、エチルセロソルブ等のエステル、四塩化炭素、四臭化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン等のエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチルホルムアミド等を挙げることができる。これらの溶媒は、1種単独で使用してもよく、あるいは、2種以上を混合溶媒として使用してもよい。
単層型電子写真感光体の感光層は、前記の電荷発生物質、電荷輸送物質、添加剤を用いて、本発明のバインダー樹脂(PC共重合体)を適用することで容易に形成することができる。また、電荷輸送物質としては前述したホール輸送性物質および電子輸送物質の少なくとも一方を添加することが好ましい。電子輸送物質としては、特開2005−139339号公報に例示されるものが好ましく適用できる。
各層の塗布は公知のものなど各種の塗布装置を用いて行なうことができ、具体的には、例えば、アプリケーター、スプレーコーター、ベーコーター、チップコーター、ロールコーター、ディップコーター、ドクタブレード等を用いて行なうことができる。
単層型電子写真感光体における感光層の厚さは、5〜100μm、好ましくは8〜50μmであり、これが5μm未満であると初期電位が低くなりやすく、100μmを超えると電子写真特性が低下することがある。電子写真感光体の製造に用いられる電荷発生物質:バインダー樹脂の比率は、質量比で1:99〜30:70、好ましくは3:97〜15:85であるが、この範囲外で好適な性能が得られる場合もある。また、電荷輸送物質:バインダー樹脂の比率は、質量比で10:90〜80:20、好ましくは30:70〜70:30である。
このようにして得られる本発明の電子写真感光体は、本発明の共重合PCを用いるため、感光層作製時に塗工液が白濁することがなく、ゲル化することもない。また、感光層中に本発明の共重合PCからなる成形体(バインダー樹脂)を有しているため、耐久性(耐擦傷性)に優れるとともに、優れた電気特性(帯電特性)をしており、長期間にわたって優れた電子写真特性を維持する感光体であり、複写機(モノクロ、マルチカラー、フルカラー;アナログ、デジタル)、プリンター(レーザー、LED、液晶シャッター)、ファクシミリ、製版機、およびこれら複数の機能を有する機器など各種の電子写真分野に好適に用いられる。
なお、本発明の電子写真感光体を使用するにあたっては、帯電には、コロナ放電(コロトロン、スコロトロン)、接触帯電(帯電ロール、帯電ブラシ)などが用いられる。帯電ロールとしては、DC帯電タイプやACを重畳したDC帯電タイプが挙げられる。また、露光には、ハロゲンランプや蛍光ランプ、レーザー(半導体、He−Ne)、LED、感光体内部露光方式のいずれを採用してもよい。現像には、カスケード現像、二成分磁気ブラシ現像、一成分絶縁トナー現像、一成分導電トナー現像などの乾式現像方式や湿式現像方式が用いられる。転写には、コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写などの静電転写法や、圧力転写法、粘着転写法が用いられる。定着には、熱ローラ定着、ラジアントフラッシュ定着、オープン定着、圧力定着などが用いられる。さらに、クリーニング・除電には、ブラシクリーナー、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラクリーナー、ブレードクリーナーおよびクリーナーを省略したものなどが用いられる。また、トナー用の樹脂としては、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、環状炭化水素の重合体などが適用できる。トナーの形状は、球形でも不定形でもよく、一定の形状(回転楕円体状、ポテト状等)に制御したものでも適用できる。トナーは、粉砕型、懸濁重合トナー、乳化重合トナー、ケミカル造粒トナー、あるいはエステル伸長トナーのいずれでもよい。
次に、本発明を実施例および比較例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲での種々の変形および応用が可能である。
〔製造例:オリゴマーの調製〕
<製造例1:4,4’−ビフェノールオリゴマー(ビスクロロホーメート)の合成>
4,4’−ビフェノール50.0g(0.269mol)、塩化メチレン500ml、ホスゲン80.0g(0.809mol)の混合液中にトリエチルアミン59.8g(0.591mol)を塩化メチレン100mlで希釈した溶液を13〜16℃で3時間6分かけて滴下した。反応混合物を14〜16℃で1時間38分撹拌した。反応混合物に濃塩酸5.0mlと純水200mlを加え洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。取り出した塩化メチレン溶液は、ビスクロロホーメート化合物含有溶液であり、897.5gであった。
得られた溶液のクロロホーメート濃度は0.83モル/L、固形物濃度は0.13kg/L、平均量体数は1.00であった。以後、この得られた原料をBP−CF1という。
尚、平均量体数(n’)は、次の数式を用いて求めた。
平均量体数(n’)=1+(Mav−M1)/M2 (数2)
式(数2)において、Mavは(2×1000/(CF価))であり、M2は(M1−98.92)であり、M1は前記式(5)において、n’=1のときのビスクロロホーメート化合物の分子量であり、CF価(N/kg)は(CF値/濃度)であり、CF値(N)は反応溶液1Lに含まれる前記式(5)で表されるビスクロロホーメート化合物中のクロル分子数であり、濃度(kg/L)は反応溶液1Lを濃縮して得られる固形分の量である。ここで、98.92は、ビスクロロホーメート化合物同士の重縮合で脱離する2個の塩素原子、1個の酸素原子および1個の炭素原子の合計の原子量である。
<製造例2:4,4’−ビフェノールオリゴマー(ビスクロロホーメート)の合成>
4,4’−ビフェノール50.0g(0.269mol)、塩化メチレン500ml、ホスゲン54.5g(0.551モル)の混合液中にトリエチルアミン59.8g(0.591mol)を塩化メチレン100mlで希釈した溶液を13〜16℃で1時間36分かけて滴下した。反応混合物を14〜16℃で1時間38分撹拌した。反応混合物に濃塩酸5.0mlと純水200mlを加え洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。取り出した塩化メチレン溶液は、ビスクロロホーメート化合物含有溶液であり、880.2gであった。
得られた溶液のクロロホーメート濃度は0.91モル/L固形物濃度は0.20kg/L、平均量体数は1.61であった。以後この得られた原料をBP−CF2という。
<製造例3:3,3’-ジメチル-4,4’-ジヒドロキシ−ビフェニルオリゴマー(ビスクロロホーメート)の合成>
3,3’-ジメチル-4,4’-ジヒドロキシ−ビフェニル57.7g(0.269mol)、塩化メチレン500ml、ホスゲン80.0g(0.809mol)の混合液中にトリエチルアミン59.8g(0.591mol)を塩化メチレン100mlで希釈した溶液を13〜16℃で3時間6分かけて滴下した。反応混合物を14〜16℃で1時間38分撹拌した。反応混合物に濃塩酸5.0mlと純水200mlを加え洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。取り出した塩化メチレン溶液は、ビスクロロホーメート化合物含有溶液であり、910.2gであった。
得られた溶液のクロロホーメート濃度は0.82モル/L、固形物濃度は0.145kg/L、平均量体数は1.09であった。以後この得られた原料をDMBP−CFという。
<製造例4:ビスフェノールZオリゴマー(ビスクロロホーメート)の合成>
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノールZ)73.0g(0.272モル)を塩化メチレン410mLで懸濁し、そこにトリエチルアミン55.3g(0.546モル)を加えて溶解した。これをホスゲン54.5g(0.551モル)を塩化メチレン225mLに溶解した液に14〜18.5℃で2時間50分かけて滴下した。18.5℃〜19℃で1時間撹拌後、10〜22℃で塩化メチレン250mLを留去した。残液に純水73mL、濃塩酸4.5mL、ハイドロサルファイト0.47gを加え洗浄した。その後、純水330mLで4回洗浄を繰り返し、分子末端にクロロホーメート基を有するビスフェノールZオリゴマーの塩化メチレン溶液を得た。得られた溶液のクロロホーメート濃度は0.91モル/L、固形物濃度は0.22kg/L、平均量体数は1.31であった。以後この得られた原料をZ−CFという。
〔実施例1〕
(PC共重合体の製造)
メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着した反応容器に、製造例1のBP−CF1(18mL)と塩化メチレン(16mL)を注入した。これに末端停止剤としてp−tert−ブチルフェノール(以下、PTBPと表記)(0.039g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。この溶液に、別途調製したビスフェノールZモノマー溶液を全量添加し(ビスフェノールZモノマー溶液調製法:1.8Nの水酸化カリウム水溶液11mL(純度86%の水酸化カリウム1.24g)を調製し、室温以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイトを0.1g、ビスフェノールZ2.0gを添加し、完全に溶解して調製した)、反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を0.1mL添加し、1時間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.2L、水0.1Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.1Lで1回、0.03N塩酸0.1Lで1回、水0.1Lで3回の順で洗浄を行った。得られた塩化メチレン溶液を、撹拌下メタノールに滴下投入し、得られた再沈物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC−1)を得た。
(酸結合値の計算)
前述した計算式(数1)から酸結合値の算出を行なった。
ビスクロロホーメートオリゴマーのモル数Mc(モル)、二価フェノールモノマーのモル数Mp(モル)、前記酸結合剤のモル数Mo(モル)、前記酸結合剤の価数Yに以下の値を代入する。
Mo=(1.24×0.86)/56=0.019モル
Y=1
2Mc=0.83×0.018×2=0.030モル
2Mp=(2.0/268)×2=0.015モル
X=0.019×1/(0.030−0.015)=1.26
(PC共重合体の特定)
このようにして得られたPC共重合体(PC−1)を塩化メチレンに溶解して、濃度0.5g/dlの溶液を調製し、20℃における還元粘度[ηsp/C]を測定したところ、1.13dl/gであった。なお、得られたPC−1の構造及び組成を1H−NMRスペクトルおよび13C−NMRスペクトルにより分析したところ、下記の繰り返し単位、繰り返し単位数、及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。また、PC−1の全末端における水酸基の比率Rは、1H−NMRスペクトルより、末端停止剤由来の積分値Iend、末端停止剤由来のプロトン数Hend、PC共重合体末端における芳香族水酸基由来の積分値Ioh、およびPC共重合体末端における芳香族水酸基由来のプロトン数Hohをもとに、下記計算式(数3)より算出した。PC−1の全末端における水酸基の比率は6mol%であった。
R=(Ioh/Hoh)/(Iend/Hend+Ioh/Hoh) (数3)
n=1.08、Ar/(Ar+Ar)=0.52
尚、前記一般式(100)における構造は、次の手順で確認した。まず、1H−NMRスペクトルにより、ArとArの共重合比を算出した。次に13C−NMRスペクトルを用いて、Ar同士の結合がないことを確認し、次いで、下記計算式(数4)により、Arの平均量体数nの値を算出した。
Ar/(Ar+Ar)=n/(n+1) (数4)
(塗工液および電子写真感光体の製造)
導電性基体としてアルミニウム金属を蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを用い、その表面に、電荷発生層と電荷輸送層を順次積層して積層型感光層を形成した電子写真感光体を製造した。電荷発生物質としてオキソチタニウムフタロシアニン0.5質量部を用い、バインダー樹脂としてブチラール樹脂0.5質量部を用いた。これらを溶媒の塩化メチレン19質量部に加え、ボールミルにて分散し、この分散液をバーコーターにより、前記導電性基体フィルム表面に塗工し、乾燥させることにより、膜厚約0.5ミクロンの電荷発生層を形成した。
つぎに、電荷輸送物質として、下記式(23)の化合物(CTM−1)0.5g、前記で得られたポリカーボネート共重合体(PC−1)0.5gを10ミリリットルのテトラヒドロフランに分散し、塗工液を調製した。この塗工液をアプリケーターにより、前記電荷発生層の上に塗布し、乾燥し、膜厚約20ミクロンの電荷輸送層を形成した。
(PC共重合体および電子写真感光体の評価)
PC共重合体の溶解性は前述の塗工液の調製時に、調製した塗工液の白濁度を目視で観察することにより評価した。PC共重合体が溶解し白濁が認められない場合をA、不溶解部分がある場合をB、白濁した場合をCとした。
また、PC共重合体、及び電子写真感光体の耐摩耗性の評価を、以下の通り実施した。
〔1〕共重合体の耐摩耗性評価サンプル作製:PC−1(2g)を塩化メチレン(12mL)に溶解し、アプリケーターを用い市販のPETフィルム上にキャスト製膜した。このフィルムを減圧下加熱し溶剤を除去し、厚み約30μmのフィルムサンプルを得た。
〔2〕感光体の耐摩耗性評価サンプル作製:PC−1(1g)、及び上記CTM−1(1g)を塩化メチレン(10mL)に溶解し、アプリケーターを用い市販のPETフィルム上にキャスト製膜した。このフィルムを減圧下加熱し溶剤を除去し、厚み約30μmのフィルムサンプルを得た。
〔3〕評価:前記〔1〕、〔2〕で作製したフィルムのキャスト面の耐摩耗性をスガ摩耗試験機NUS−ISO−3型(スガ試験機社製)を用いて評価した。試験条件は4.9Nの荷重をかけた摩耗紙(粒径3μmのアルミナ粒子を含有)を感光層表面と接触させて2,000回往復運動を行い、質量減少量を測定した。〔2〕で作製したフィルムについて、この質量減少量を、電子写真感光体の耐摩耗性として評価した。
次に、電子写真感光体について、電子写真特性を静電気帯電試験装置EPA−8100(川口電機製作所社製)を用いて測定した。スタティックモード、−6kVのコロナ放電を行い、光照射(10Lux)5秒後の残留電位(初期残留電位(VR))測定した。また、市販のプリンター(FS−600、京セラ製)を改造し、感光体の表面電位を測定可能にし、前記感光体をドラム状に装着・評価可能とし、高温・高湿条件下(35℃、85%)で、トナー、紙は通さない条件で24時間繰返し運転前後の帯電特性(繰返し残留電位上昇(VR上昇))の評価を行った。
これらの結果を表1に示し、後述する実施例2〜6および比較例1〜3についても同様の評価を行い、結果を表1に示す。
〔実施例2〕
実施例1において、ビスクロロホーメートオリゴマーを製造例2のBP−CF2(18mL)に、ビスフェノールZの量を1.95g、塩化メチレンの量を33mLに変更した以外は、実施例1と同様にして、PC共重合体(PC−2)を製造した。酸結合剤値は、1.16であった。
PC−2の還元粘度[ηsp/C]は1.10dl/gであり、構造は前記一般式(100)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。またPC−2の全末端における水酸基の比率は7mol%であった。
n=1.86、Ar/(Ar+Ar)=0.65
〔実施例3〕
実施例1において、BP−CF1(17mL)と製造例4のZ−CF(2mL)を併用し、塩化メチレンの量を20mLに変更した。それ以外は、実施例2と同様にして、PC共重合体(PC−3)を製造した。酸結合値は、1.28であった。
PC−3の還元粘度[ηsp/C]は1.13dl/gであり、構造は前記一般式(1)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。また、PC−3の全末端における水酸基の比率は7mol%であった。
n=1.00、m=1.85、Ar/(Ar+Ar+Ar)=0.47
尚、本実施例において、前記一般式(1)における構造は、次の手順で確認した。まず1H−NMRスペクトルにより、Arの共重合比を算出した。但し、ArとArに関しては、同一骨格であるため、各共重合比は算出できない。次に、13C−NMRスペクトルを用いて、Ar同士の結合がないことを確認し、Ar1が1.00量体であることを確認した。
Arの平均量体数mについては、Arと同一骨格であるため、まずArを含めた平均量体数m’を計算式(数5)より算出した。
Ar/{Ar+(Ar+Ar)}=1/(1+m’)・・・(数5)
Ar/{Ar+(Ar+Ar)}=1/(1+m’)=0.47
m’=0.53/0.47=1.12
さらに、下記式によりArの平均量体数mを求めた。
m’=Arのモル数×Arの平均量体数+Arのモル数×m/Arのモル数+Arのモル数
上記式で、Arのモル数を0.074、Arのモル数を0.012とし、Arがモノマー由来であるため、Arの平均量体数1.0とすると、Arの平均量体数は1.85となる。
〔実施例4〕
実施例1において、モノマー原料を4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル1.49gに変更した以外は、実施例1と同様にして、PC共重合体(PC−4)を製造した。酸結合値は、1.30であった。
PC−4の還元粘度[ηsp/C]は1.10dl/gであり、構造は前記一般式(100)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。また、PC−4の全末端における水酸基の比率は4mol%であった。
n=1.50、Ar/(Ar+Ar)=0.60
〔実施例5〕
実施例1において、ビスクロロホーメートオリゴマーを製造例3のDMBP−CF(18mL)に、1.8Nの水酸化カリウム水溶液を10ml(水酸化カリウム1.20g)に変更した以外は、実施例1と同様にして、PC共重合体(PC−5)を製造した。酸結合値は、1.28であった。
PC−5の還元粘度[ηsp/C]は1.15dl/gであり、構造は前記一般式(100)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。また、PC−5の全末端における水酸基の比率は6mol%であった。
n=1.22、Ar/(Ar+Ar)=0.55
〔実施例6〕
メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着した反応容器に、製造例1のBP−CF1(20mL)と塩化メチレン(22mL)を注入した。これに末端停止剤としてPTBP(0.04g)と下記式(24)で示す有機シロキサン変性フェノール化合物0.11gを添加し、十分に混合されるように撹拌した。
この溶液に、別途調製したビスフェノールZモノマー溶液を全量添加し(ビスフェノールZモノマー溶液調製法:2Nの水酸化ナトリウム水溶液10mLを調整し、室温以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイトを0.1g、ビスフェノールZ2.0gを添加し、完全に溶解して調製した)、反応容器内の温度が15℃になるまで冷却した後、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を0.2mL添加し、1時間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.2L、水0.1Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.1Lで1回、0.03N塩酸0.1Lで1回、水0.1Lで5回の順で洗浄を行った。得られた塩化メチレン溶液を、撹拌下温水中に滴下投入し、塩化メチレンを蒸発させると共に樹脂固形分を得た。得られた析出物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC−6)を製造した。また、酸結合値は、1.26であった。
なお、PC共重合体(PC−6)中の有機シロキサン変性フェニレン基部分の質量割合は、PC共重合体全質量基準で3質量%である。また、下記式(24)において、n2=39である。
PC−6の還元粘度[ηsp/C]は1.16dl/gであり、構造は前記一般式(100)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。またPC−6の全末端における水酸基の比率は8mol%であった。
n=1.22、Ar/(Ar+Ar)=0.55
〔比較例1〕
実施例2において、ビスフェノールZの量を1.7g、1.8Nの水酸化カリウム水溶液を14ml(水酸化カリウム1.63g)に変更した以外は、実施例2と同様にして、PC共重合体(PC−7)を製造した。酸結合値は、1.29であった。
PC−7の還元粘度[ηsp/C]は0.40dl/gであり、その塩化メチレン溶液はPC共重合体の結晶化により白濁していた。構造は前記一般式(100)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。また、PC−7の全末端における水酸基の比率は6mol%であった。
n=3.54、Ar/(Ar+Ar)=0.75
〔比較例2〕
国際公開公報第2010−150885号に記載の実施例6の製造法に従い、4,4’−ビフェノール含量が60%であるPC共重合体(PC−8)を以下の通り製造した。(酸結合値は、国際公開公報第2010−150885号の実施例6と同様に0.80で行なった。)
メカニカルスターラー、撹拌羽根、邪魔板を装着した反応容器に、製造例1のBP−CF1(60mL)を注入した。これに末端停止剤としてPTBP(0.0332g)を添加し、十分に混合されるように撹拌した。この溶液に、別途調製したモノマー溶液を全量添加し(モノマー溶液調製法:2Nの水酸化カリウム水溶液30mLを調製し、室温以下に冷却した後、酸化防止剤としてハイドロサルファイトを0.1g、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン3.1gを添加し、完全に溶解して調製した)、反応器内の温度が15℃になるまで冷却した後、撹拌しながらトリエチルアミン水溶液(7vol%)を0.2mL添加し、1時間撹拌を継続した。
得られた反応混合物を塩化メチレン0.2L、水0.1Lで希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さらに水0.1Lで2回、0.03N塩酸0.1Lで1回、水0.1Lで3回の順で洗浄を行った。得られた塩化メチレン溶液を、撹拌下メタノールに滴下投入し、得られた再沈物をろ過、乾燥することにより下記構造のPC共重合体(PC−8)を得た。
PC−8の還元粘度[ηsp/C]は0.50dl/gであり、構造は前記一般式(100)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。また、PC−8の全末端における水酸基の比率は32mol%であった。
なお、得られたPC−8は、重合安定性が低く、ばらつきがあった。したがって、評価は、上記製造を繰り返し行い、得られた各PC−8の測定結果から平均を算出して行った。
n=1.50、Ar/(Ar+Ar)=0.60
〔比較例3〕
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン2.8gを同当量の4,4’−ビフェノール2.2gに変更した以外は、比較例2と同様に国際公開公報第2010−150885号の実施例6記載の製法に従い、PC共重合体(PC−9)を製造した。酸結合値は、国際公開公報第2010−150885号の実施例6と同様に0.80で行なった。
PC−9の還元粘度[ηsp/C]は0.21dl/gであり、構造は前記一般式(100)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。また、PC−9の全末端における水酸基の比率は35mol%であった。
なお、得られたPC−9は、重合安定性が低く、ばらつきがあった。したがって、評価は、上記製造を繰り返し行い、得られた各PC−9の測定結果から平均を算出して行った。
n=1.50、Ar/(Ar+Ar)=0.60
〔評価結果〕
表1に実施例1から6および比較例1から3の評価結果を示す。実施例1から6と、比較例1から3を比較すると、実施例1から6のPC共重合体では、良好な還元粘度、有機溶剤への安定な溶解性、また全末端比率におけるOH末端が極めて小さいことから、耐摩耗性評価において質量減少量が小さく、耐摩耗性が極めて優れていることがわかった。また、実施例1から6の電子写真感光体では、初期残留電位(V)の値が小さく、繰り返し残留電位(V上昇)も小さいことから、耐摩耗性、電気特性、及び帯電特性のすべてについて優れていることがわかった。
一方、比較例1のPC共重合体では、還元粘度が低く、PC共重合体の結晶化により溶解性が悪く、電子写真感光体では、耐摩耗性評価において質量減少量が大きく、初期残留電位および繰返し残留電位ともに大きな値を示すことから、耐摩耗性、電気特性、及び帯電特性が悪いことがわかった。
そして、比較例2、3のPC共重合体では、全末端比率におけるOH末端が大きいことから、電子写真感光体では、耐摩耗性評価において質量減少量が大きく、初期残留電位および繰返し残留電位ともに大きな値を示し、耐摩耗性、電気特性、及び帯電特性が悪いことがわかった。
本発明のポリカーボネート共重合体は、電子写真感光体の感光層用バインダー樹脂として好適に利用できる。
前記した課題を解決すべく、本発明は、以下のようなポリカーボネート共重合体、それを用いた塗工液、電子写真感光体、およびポリカーボネート共重合体の製造方法を提供するものである。
[1]下記一般式(100)に記載の繰り返し単位からなる構造を有し、Ar/(Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が50モル%以上67モル%以下であり、その還元粘度[ηsp/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下であり、かつ全末端における水酸基の比率が20モル%以下であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[10]前述した本発明のポリカーボネート共重合体であって、前記一般式(2)で表されるArが、4,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノールから選択される基から誘導される二価の基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
[11]ポリカーボネート共重合体の製造方法であって、
下記一般式(5)または、下記一般式(5)および下記一般式(6)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(7)で表される二価フェノールモノマーとを酸結合剤存在下で反応させ、
前記ビスクロロホーメートオリゴマーのモル数をMc(mol)、前記二価フェノールモノマーのモル数をMp(mol)、前記酸結合剤のモル数をMo(mol)、前記酸結合剤の価数をY、としたときに、
下記式(数1)で表される酸結合値Xが1.1以上1.3以下である
ことを特徴とするポリカーボネート共重合体の製造方法。
X=Mo・Y/(2Mc−2Mp) (数1)
、Rを構成する炭素数1〜12のアルコキシ基、環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基を構成するアリール基、アルキル基としては、前記の基が挙げられる。
、Rにおいて、アルコキシ基やアリールオキシ基、あるいはアリールアルキル基を構成するアリール基が置換基を有する場合、例えば、炭素数1〜6のアルキル基を挙げることができる。他の置換基としては、ハロゲン原子やトリフルオロメチル基が挙げられる。
、pは0〜4の整数であり、0または1であることが好ましい。
連鎖末端は一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止されるとは、本発明のポリカーボネート共重合体の全ての連鎖末端が、一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止されていることを意味するものではない。本発明のPC共重合体においては、分子量の大きさを示す還元粘度を一定の範囲内とすることが重要であり、末端停止剤の使用量が制限される。このため、本願実施例に見られるように、末端OH基を全くなくすることは難しい。
また、前記一般式(1)に記載の繰り返し単位からなる本発明のPC共重合体において、Ar/(Ar+Ar+Ar)で表されるArの含有量は、47モル%以上67モル%以下であり、好ましくは47モル%以上65モル%以下、さらに好ましくは47モル%以上62モル%以下である。Arが67モル%を超えると、共重合体の結晶化が進行し、有機溶媒への不溶化現象が発生するため、電子写真感光体用のバインダー樹脂としては好ましくない。また、Arが47モル%を下回ると、PC共重合体の耐摩耗性が低下し、Ar、ArおよびArがそれぞれ有する特性を併せ持つ共重合体を提供することが困難になる。
前記一般式(1)に記載の繰り返し単位からなる本発明のPC共重合体において、特に、Arが50モル%を下回る場合、PC共重合体がArブロックを含むことにより、溶解性に寄与する骨格の含有率を一定以上に保つことができ、PC共重合体の溶解性を確実に保持できるとともに、溶液安定性を高める事ができる。
なお、Ar骨格を有する1.0〜1.99量体のオリゴマーのみを使用し、PC共重合体を製造すると、ポリマー中のArを50モル%以上にできるが、50モル%未満にすることは出来ない。Ar骨格を有するオリゴマーを併用することで、オリゴマー側(クロロホーメート基を有する側)のAr骨格の割合を減らし、50モル%未満を達成する事が可能となる。
なお、上記のモル%は、Ar/(Ar+Ar+Ar)で表されるモル共重合組成をパーセントで示した値である。
本発明のPC共重合体は、前記一般式(15)から得られたビスクロロホーメートオリゴマー、または前記一般式(15)から得られたビスクロロホーメートオリゴマーと前記一般式(16)から得られたビスクロロホーメートオリゴマーとを併用しても良いが、これらのオリゴマーと前記一般式(17)のモノマーとを用いて界面重縮合等を行うことで得られる。例えば、ホスゲン、ジホスゲン、トリホスゲンをはじめとする各種のジハロゲン化カルボニル、を用いて、酸結合剤の存在下に界面重縮合を行うことで好適に炭酸エステル結合を形成することができる。
従来、界面重縮合を行う場合、前記一般式(17)のモノマーの水酸基の合計1モル当り、1当量もしくはそれより過剰量、好ましくは1当量以上10当量以下の酸結合剤を使用すればよいとされていたが、PC共重合体を安定的に製造するためには、ビスクロロホーメートオリゴマーのモル数も考慮する必要があることが分かった。本発明のPC共重合体を安定的に製造するため酸結合剤の使用割合については、反応の化学量論比を考慮した下記計算式(数1)から導かれる酸結合値Xを、1.1以上1.3以下になるように見積もることが有効である。なお、下記式(数1)において、ビスクロロホーメートオリゴマーのモル数をMc(mol)、二価フェノールモノマーのモル数をMp(mol)、前記酸結合剤のモル数をMo(mol)、前記酸結合剤の価数をY、とする。
酸結合値Xが1.3を超えた場合、本発明のPC共重合体の原料である前記一般式(15)から誘導されたビスクロロホーメートオリゴマーは、酸結合剤に対して容易に分解し、結晶化を起こしてしまう可能性が高い。また1.1を下回った場合は、酸結合剤の不足により重合が進行せず、PC共重合体の還元粘度が上がらない。また重合不良により、PC共重合体末端はOH基など高極性で、反応性の高い基が過剰に残存しており、例えば電子写真感光体のバインダー樹脂として用いる場合には、電気特性を悪化させる可能性がある。このため、重合を安定的に進行させるためには、酸結合値として1.1以上1.3以下であることが有効である。
連鎖末端を生成させるための前記末端停止剤としては、一価のカルボン酸とその誘導体や、一価のフェノールを用いることができる。例えば、p−tert−ブチル−フェノール、p−フェニルフェノール、p−クミルフェノール、p−パーフルオロノニルフェノール、p−(パーフルオロノニルフェニル)フェノール、p−(パーフルオロヘキシル)フェノール、p−tert−パーフルオロブチルフェノール、p−パーフルオロオクチルフェノール、1−(p−ヒドロキシベンジル)パーフルオロデカン、p−〔2−(1H,1H−パーフルオロトリドデシルオキシ)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル〕フェノール、3,5−ビス(パーフルオロヘキシルオキシカルボニル)フェノール、p−ヒドロキシ安息香酸パーフルオロドデシル、p−(1H,1H−パーフルオロオクチルオキシ)フェノール、2H,2H,9H−パーフルオロノナン酸、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、あるいは、下記一般式(18)および(19)で示されるアルコールなどが好適に用いられる。
本発明のPC共重合体の製造法としては、具体的には様々な態様で実施可能であり、例えば、前記一般式(15)のビフェノール化合物とホスゲンなどを反応させて、前記一般式(5)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーを製造し、ついでこのビスクロロホーメートオリゴマーに、前記一般式(17)を、前記溶媒及び酸結合剤であるアルカリ水溶液の混合液の存在下に反応させる方法を採用することが、前記一般式(100)および前記一般式(1)中のn値を好ましい範囲に調整できる点で好ましい。
この前記式(5)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーを製造する方法としては、次に示す方法によって製造されたものを用いると、ポリカーボネート共重合体製造時の洗浄工程が簡略化できることなどの点で好ましい。
前記一般式(6)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーを使用せず、前記一般式(5)で示される1.0〜1.99量体のビスクロロホーメートオリゴマーのみを使用して、前記製造方法でPC共重合体を製造すると、PC共重合体中のArを50モル%以上にできるが、50モル%未満にすることは出来ない。前記一般式(6)で示されるビスクロロホーメートオリゴマーを併用することで、連鎖末端側のAr骨格の割合を減らし、Arを50%未満とすることができる。
電荷輸送層の形成方法としては、公知の各種の方式を使用することができるが、電荷輸送物質を本発明の共重合PCとともに適当な溶媒に分散若しくは溶解した塗工液を、所定の下地となる基板上に塗布し、乾燥して湿式成形体として得る方法が好適である。電荷輸送層形成に用いられる電荷輸送物質とPC共重合体との配合割合は、好ましくは質量比で20:80〜80:20、さらに好ましくは30:70〜70:30である。
この電荷輸送層において、本発明のPC共重合体は1種単独で用いることもでき、また2種以上混合して用いることもできる。また、本発明の目的を阻害しない範囲で、他のバインダー樹脂を本発明のPC共重合体と併用することも可能である。
本発明の電子写真感光体においては、前記導電性基板と感光層との間に、通常使用されるような下引き層を設けることができる。この下引き層としては、酸化チタンや酸化アルミニウム、ジルコニア、チタン酸、ジルコン酸、ランタン鉛、チタンブラック、シリカ、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化珪素などの微粒子、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、カゼイン、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、ニトロセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂などの成分を使用することができる。また、この下引き層に用いる樹脂として、前記バインダー樹脂を用いてもよいし、本発明のPC共重合体を用いてもよい。これら微粒子や樹脂は単独または種々混合して用いることができる。これらの混合物として用いる場合には、無機質微粒子と樹脂を併用すると、平滑性のよい皮膜が形成されることから好適である。
〔実施例2〕
実施例1において、ビスクロロホーメートオリゴマーを製造例2のBP−CF2(18mL)に、ビスフェノールZの量を1.95g、塩化メチレンの量を33mLに変更した以外は、実施例1と同様にして、PC共重合体(PC−2)を製造した。酸結合値は、1.16であった。
PC−2の還元粘度[ηsp/C]は1.10dl/gであり、構造は前記一般式(100)において、下記の繰り返し単位及び組成からなるPC共重合体であることが確認された。またPC−2の全末端における水酸基の比率は7mol%であった。

Claims (15)

  1. 下記一般式(100)に記載の繰り返し単位からなる構造を有し、Ar/(Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が50モル%以上67モル%以下であり、その還元粘度[ηsp/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下であり、かつ全末端における水酸基の比率が20モル%以下であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。

    (式中、Arは二価の芳香族基を有する基であり、
    Arは、下記一般式(2)で表される基である。
    連鎖末端は一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止される。
    nはArブロックの平均繰返し数で、1.0以上1.99以下の数を表す。 ArはArと同一ではない。)

    (式中、R、Rは、
    ハロゲン原子、
    トリフルオロメチル基、
    炭素数1〜12のアルキル基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
    炭素数1〜12のアルコキシ基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
    炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
    、pは0〜4の整数であり、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができる。)
  2. 下記一般式(1)に記載の繰り返し単位からなる構造を有し、
    Ar/(Ar+Ar+Ar)で表されるモル共重合組成が47モル%以上67モル%以下であり、
    その還元粘度[ηsp/C]が0.60dl/g以上4.0dl/g以下であり、かつ
    全末端における水酸基の比率が20モル%以下である
    ことを特徴とするポリカーボネート共重合体。

    (式中、ArおよびArは二価の芳香族基を有する基であり、
    Arは、下記一般式(2)で表される基である。
    連鎖末端は一価の芳香族基又は一価のフッ素含有脂肪族基で封止される。
    nはArブロックの平均繰返し数で、1.0以上1.99以下の数を表し、
    mはArブロックの平均繰返し数で、1.0以上4.0以下の数を表す。
    ArとArは同一でも異なっても良いが、ArはArおよびArと同一ではない。)

    (式中、R、Rは、
    ハロゲン原子、
    トリフルオロメチル基、
    炭素数1〜12のアルキル基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
    炭素数1〜12のアルコキシ基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
    炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
    、pは0〜4の整数であり、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができる。)
  3. 請求項1に記載のポリカーボネート共重合体において、
    Arが下記一般式(3)および一般式(4)の少なくとも一方で表される基である
    ことを特徴とするポリカーボネート共重合体。

    [式中、Xは、
    −O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、
    −CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、
    −O−R−O−(ただし、Rはカルボニル基、炭素数1〜6のアルキル鎖、またはトリフルオロアルキル鎖であり、分岐も含む)、
    環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、
    置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、
    置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、
    炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、
    置換もしくは無置換の9,9−フルオレニリデン基、
    1,8−メンタンジイル基、
    2,8−メンタンジイル基、
    置換もしくは無置換のピラジリデン基、または
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリーレン基であり、
    、R、Rはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、
    炭素数1〜12のアルキル基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
    炭素数1〜12のアルコキシ基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
    炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
    、pは0〜4の整数であり、pは0〜6の整数であり、
    繰り返し単位数nは0〜2であり、繰り返し単位内のR、p、Xは、繰り返し単位ごとにそれぞれ選択でき、
    また、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができ、
    芳香環にRが2つ以上置換する場合(p≧2)、Rは異なる基とすることができる。]
  4. 請求項3に記載のポリカーボネート共重合体であって、Arが下記一般式(3’)で表される基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。

    [式中、Xは、
    −O−、−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、
    環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、
    置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、
    置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、または
    炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、であり、
    は1、であり、R、R、pおよびpは前記一般式(3)と同様である。]
  5. 請求項2に記載のポリカーボネート共重合体において、
    Ar、Arが下記一般式(3)および一般式(4)の少なくとも一方で表される基である
    ことを特徴とするポリカーボネート共重合体。

    [式中、Xは、
    −O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−CONH−、
    −CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、
    −O−R−O−(ただし、Rはカルボニル基、炭素数1〜6のアルキル鎖、またはトリフルオロアルキル鎖であり、分岐も含む)、
    環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、
    置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、
    置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、
    炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、
    置換もしくは無置換の9,9−フルオレニリデン基、
    1,8−メンタンジイル基、
    2,8−メンタンジイル基、
    置換もしくは無置換のピラジリデン基、または
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリーレン基であり、
    、R、Rはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、
    炭素数1〜12のアルキル基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
    炭素数1〜12のアルコキシ基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
    炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
    、pは0〜4の整数であり、pは0〜6の整数であり、
    繰り返し単位数nは0〜2であり、繰り返し単位内のR、p、Xは、繰り返し単位ごとにそれぞれ選択でき、
    また、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができ、
    芳香環にRが2つ以上置換する場合(p≧2)、Rは異なる基とすることができる。]
  6. 請求項5に記載のポリカーボネート共重合体であって、Ar、Arが下記一般式(3’)で表される基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。

    [式中、Xは、
    −O−、−CR−(ただし、R、Rは各々独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、トリフルオロメチル基または環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基である)、
    環形成炭素数5〜12の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、
    置換もしくは無置換のアダマンタン−2,2−ジイル基、
    置換もしくは無置換のアダマンタン−1,3−ジイル基、または
    炭素数2〜12の置換もしくは無置換のα,ω−アルキレン基、であり、
    は1、であり、R、R、pおよびpは前記一般式(3)と同様である。]
  7. 請求項6に記載のポリカーボネート共重合体であって、Ar、Arが同一の基であることを特徴とするポリカーボネート共重合体。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のポリカーボネート共重合体であって、
    Arとして、二価の有機シロキサン変性フェニレン基をさらに含む
    ことを特徴とするポリカーボネート共重合体。
  9. 請求項8に記載のポリカーボネート共重合体であって、
    前記二価の有機シロキサン変性フェニレン基は、下記一般式(3A)又は式(3B)で示される基である
    ことを特徴とするポリカーボネート共重合体。

    (式(3A)中、R21およびR22は、各々独立に、
    水素原子、ハロゲン原子、
    炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、
    炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基または
    環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基を示す。
    23は、各々独立に
    炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基または
    環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
    n1は、2〜4の整数であり、n2は、1〜600の整数である。)
    (式(3B)中、
    31は、各々独立にハロゲン原子、
    炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基、
    炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルコキシ基または
    環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
    32は各々独立に
    炭素数1〜12の置換若しくは無置換のアルキル基または
    環形成炭素数6〜12の置換若しくは無置換のアリール基である。
    33は、脂肪族不飽和結合を含まない同種又は異種の一価炭化水素基である。
    34は、脂肪族不飽和結合を含まない同種又は異種の一価炭化水素基である。
    Y及びY’は、炭素数2以上のアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン、又は酸素原子である。
    naは0又は1、nbは1又は2、ncは1又は2である。ただし、na+nb+ncは3である。
    n1〜n4は、それぞれ0以上の整数であり、n1、n2、n3及びn4の和は、2〜600の整数であり、n3及びn4の和は1以上の整数である。
    aは、0または1〜4までの整数である。)
  10. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のポリカーボネート共重合体であって、
    前記式(2)で表されるArが、4,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノールから選択される基から誘導される二価の基である
    ことを特徴とするポリカーボネート共重合体。
  11. ポリカーボネート共重合体の製造方法であって、
    下記一般式(5)または、下記一般式(5)および下記一般式(6)で表されるビスクロロホーメートオリゴマーと、下記一般式(7)で表される二価フェノールモノマーとを酸結合剤存在下で反応させ、
    前記ビスクロロホーメートオリゴマーのモル数をMc(mol)、前記二価フェノールモノマーのモル数をMp(mol)、前記酸結合剤のモル数をMo(mol)、前記酸結合剤の価数をY、としたときに、
    下記式(数1)で表される酸結合剤値Xが1.1以上1.3以下である
    ことを特徴とするポリカーボネート共重合体の製造方法。
    X=Mo・Y/(2Mc−2Mp) (数1)

    (式中、Arは下記一般式(2)で表される基であり、ArおよびArは二価の芳香族基を有する基である。ArとArは同一でも異なっても良いが、ArはArおよびArと同一ではない。n’は1.0以上1.99以下の数を表し、
    n’’は0または1.0以上4.0以下の数を表す。)

    (式中、R、Rは、
    ハロゲン原子、
    トリフルオロメチル基、
    炭素数1〜12のアルキル基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、
    炭素数1〜12のアルコキシ基、
    環形成炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または
    炭素数7〜20の置換もしくは無置換のアリールアルキル基である。
    、pは0〜4の整数であり、芳香環にRまたはRが2つ以上置換する場合(p、p≧2)、R、Rはそれぞれ異なる基とすることができる。)
  12. 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のポリカーボネート共重合体と、有機溶剤とを含んでなる塗工液。
  13. 請求項11に記載の製造方法で製造されたポリカーボネート共重合体と、有機溶剤とを含んでなる塗工液。
  14. 導電性基板上に感光層を設けた電子写真感光体であって、感光層の一成分として、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のポリカーボネート共重合体を含有する電子写真感光体。
  15. 導電性基板上に感光層を設けた電子写真感光体であって、感光層の一成分として、請求項11に記載の製造方法で製造されたポリカーボネート共重合体を含有する電子写真感光体。
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