JP4059865B2 - Environmentally-friendly electrophotographic photoreceptor - Google Patents
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Description
本発明は、感光層の結合剤樹脂として特定の構造を有するPPE樹脂を含有する環境対応型電子写真感光体に関する。
さらに詳しくは、PPE樹脂端末にシアノ基により装飾する特定の樹脂を用いることにより塩化メチレン等のハロゲン系溶剤、キシレン、トルエン等の芳香族系溶剤を用いることなしに、電子写真性能(特に繰り返し特性、感度特性)に優れた感光体作成に関する。
The present invention relates to an environmentally friendly electrophotographic photosensitive member containing a PPE resin having a specific structure as a binder resin for a photosensitive layer.
More specifically, by using a specific resin decorated with a cyano group at the PPE resin terminal, electrophotographic performance (especially repetitive characteristics) can be achieved without using halogen solvents such as methylene chloride and aromatic solvents such as xylene and toluene. The present invention relates to the preparation of a photoreceptor excellent in sensitivity characteristics.
電子写真技術は、即時性があり、高品質かつ保存性の高い画像が得られることなどから、近年複写機の分野にとどまらず、各種プリンターやファクシミリの分野でも広く使われ、その技術分野は大きな広がりを見せている。
現在、大部分の複写機やプリンターなどにおいて、電子写真感光体(以下、「感光体」と略称する)として、OPC(Organic Photo Conductor )といわれる光導電性の有機化合物が用いられている。特に、OPC材料の性能向上が、昨今のコピーの一般大衆化時代をもたらしている。
In recent years, electrophotographic technology is widely used not only in the field of copiers, but also in the fields of various printers and facsimiles, because of its immediacy, high quality, and high storage stability. It is spreading.
Currently, a photoconductive organic compound called OPC (Organic Photo Conductor) is used as an electrophotographic photoreceptor (hereinafter abbreviated as “photoreceptor”) in most copying machines and printers. In particular, the improved performance of OPC materials has led to the recent popularization of copies.
しかしながら、従来から感光体は機能性の向上を第一として開発されてきた。この反面、感光体の製造において用いられる化学物(溶剤)の環境に対する配慮が欠けている面があった。
特に感光体製造においては、有機溶剤にこれらOPC材料(電荷輸送材料、電荷発生材料、結合剤樹脂等)を適当な溶剤に溶解、もしくは分散して用いることが主流となっている。
従来から、感光体の電荷発生材料および電荷輸送材料などの材料開発のポイントは、感光体の機能性の向上及び耐刷枚数の向上がまず第一であった。
However, conventionally, the photoreceptor has been developed with the improvement of functionality first. On the other hand, there has been a lack of consideration for the environment of chemicals (solvents) used in the production of photoreceptors.
In particular, in the production of photoreceptors, it is the mainstream to use these OPC materials (charge transport materials, charge generation materials, binder resins, etc.) dissolved or dispersed in an appropriate solvent in an organic solvent.
Conventionally, the most important point in developing materials such as a charge generating material and a charge transporting material for a photoconductor is to improve the functionality of the photoconductor and the number of printed sheets.
これらの材料に求められる主な特性としては、高感度、高帯電性、光劣化および熱劣化が少ないこと、ならびに電荷発生効率または電荷輸送効率が大きいことなどが挙げられる。更には耐刷枚数向上のため機械強度(耐磨耗性)の向上についてもその対応が必要であった。
このため、当該分野での(低分子化合物を中心として)OPC材料開発は盛んであり、精力的に新規材料開発が進められてきた。
一方、感光体の感光層を形成する結合剤樹脂(マトリックス樹脂)についても、電荷発生材料や電荷輸送材料と同様に、感光体の機能性向上を重視する見地から、既存のいわゆる熱可塑性のエンジニヤリング樹脂を中心として開発が行われてきた。
Main characteristics required for these materials include high sensitivity, high chargeability, low photodegradation and thermal degradation, and high charge generation efficiency or charge transport efficiency. Furthermore, in order to improve the printing durability, it is necessary to cope with the improvement in mechanical strength (wear resistance).
For this reason, OPC material development in this field (mainly low molecular weight compounds) is thriving, and new material development has been vigorously advanced.
On the other hand, as for the binder resin (matrix resin) forming the photosensitive layer of the photoreceptor, as in the case of the charge generation material and the charge transport material, from the viewpoint of emphasizing improvement in the functionality of the photoreceptor, an existing so-called thermoplastic engineer is used. Development has been carried out mainly for ring resins.
上記開発において、熱可塑性のエンジニヤリング樹脂として、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂等のいわゆるポリエステル系のエンジニヤリング樹脂が用いられてきている。特にポリカーボネート樹脂は電荷輸送層の結合剤樹脂として感光体の機械的強度、電荷保持性、帯電性等の面より現在の感光体において、よく用いられている。ポリカーボネート樹脂本体は、ガラス材料等にも用いられている安全、衛生面においては問題のない樹脂である。しかしながら従来の感光体で用いられているこれらポリエステル系のエンジニヤリング樹脂は溶解性が悪く、このため環境上問題のある特定のハロゲン含有炭化水素系有機溶剤(以下、「ハロゲン系溶剤」と略称する)またはテトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤を用いているのが現状である。当然これらポリエステル系エンジニヤリング樹脂の分子量の低いもの(1000から5000)、また特定の構造からの化学処理(長鎖のアルキル基の側鎖への導入)をすることにより、溶解性を向上さすことも出来るが、これら対応を行うことにより機械的な強度の低下(耐磨耗性の低下)、電荷輸送材料の
析出、不均一化、これによる帯電不足、感度低下、更には耐刷枚数の低下等の問題点が生じてくる。
In the above development, so-called polyester-based engineering resins such as polycarbonate resins and polyarylate resins have been used as thermoplastic engineering resins. In particular, a polycarbonate resin is often used as a binder resin for a charge transport layer in current photoreceptors in terms of mechanical strength, charge retention, chargeability, and the like of the photoreceptor. The polycarbonate resin body is a resin that is used for glass materials and the like and has no problem in terms of safety and hygiene. However, these polyester-based engineering resins used in conventional photoconductors have poor solubility, and therefore, specific halogen-containing hydrocarbon-based organic solvents (hereinafter referred to as “halogen-based solvents”) that have environmental problems. ) Or ether solvents such as tetrahydrofuran are currently used. Naturally, these polyester-based engineering resins have a low molecular weight (1000 to 5000), and chemical treatment from a specific structure (introduction of a long-chain alkyl group into the side chain) can improve solubility. However, by taking these measures, the mechanical strength is lowered (decrease in wear resistance), the charge transport material is deposited and made non-uniform, resulting in insufficient charging, reduced sensitivity, and further reduced printing durability. Such problems arise.
具体的には、感光層を形成するために電荷発生材料または電荷輸送材料、更には必要に応じて結合剤樹脂を分散あるいは溶解する有機溶剤として、塩化メチレン(ジクロロメタン)、ジクロロエタン、トリクロロエチレンおよびモノクロロベンゼンなどのハロゲン系溶剤が主要な溶剤として使用されている。特に塩化メチレン(ジクロロメタン)は作業性の効率面(蒸発性のよさ)より2層感光体での電荷輸送層形成用溶剤としてよく使われてきている。これら溶剤は衛生上健康障害をひきおこす度合いの大きい溶剤であり、(有機溶剤作業者テキスト:厚生労働省労働衛生課編)けっして好ましい溶剤ではない。
一方テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤は相対的には毒性は低いが、エーテル結合による酸化爆発の危険性、更には吸水作用の大きさに基づく乾燥時、気化熱による雰囲気中での水分を取り込み現象が起こり、このため膜特性の劣化現象をもたらし易くなる。
Specifically, as an organic solvent in which a charge generating material or a charge transporting material, or a binder resin is dispersed or dissolved as necessary to form a photosensitive layer, methylene chloride (dichloromethane), dichloroethane, trichloroethylene, and monochlorobenzene are used. Halogen solvents such as are used as main solvents. In particular, methylene chloride (dichloromethane) has been often used as a solvent for forming a charge transport layer in a two-layer photoreceptor from the viewpoint of workability efficiency (good evaporation). These solvents are solvents that have a high degree of sanitary health hazard (organic solvent worker text: edited by the Ministry of Health, Labor and Welfare, Occupational Health Division) and are not preferred solvents.
On the other hand, ether solvents such as tetrahydrofuran are relatively low in toxicity, but there is a risk of oxidative explosion due to ether bonds, and further, moisture is taken up in the atmosphere due to heat of vaporization during drying based on the magnitude of water absorption. This is likely to cause deterioration of the film characteristics.
本発明は、感光層の塗布形成の際に溶剤としてハロゲン系溶剤、芳香族系溶剤、エーテル系溶剤を使用することなしに、従来と同等あるいはそれ以上の機能(耐刷性、高感度性、高帯電性)を有する高性能な感光体を得ることを課題とする。 The present invention does not use a halogen-based solvent, an aromatic solvent, or an ether-based solvent as a solvent during coating formation of the photosensitive layer, and functions equivalent to or higher than conventional ones (printing durability, high sensitivity, It is an object to obtain a high-performance photoreceptor having high chargeability.
本発明は、導電性支持体上に少なくとも有機光導電材料と結合剤樹脂からなる感光層が形成された電子写真感光体であって、該結合剤樹脂が、少なくとも端末の1つがシアノ基により装飾されたPPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂であることを特徴とする電子写真感光体を提供することにより上記課題を解決した。 The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member in which a photosensitive layer composed of at least an organic photoconductive material and a binder resin is formed on a conductive support, wherein the binder resin is decorated with at least one terminal by a cyano group. The above-mentioned problems have been solved by providing an electrophotographic photosensitive member characterized by being a PPE (polyphenylene ether) resin.
結合剤樹脂に、特定のPPE樹脂を用いることにより、ハロゲン系溶剤の代わりに、環境に優しい非ハロゲン系有機溶剤を用いて感光層を形成することができ、高感度、高帯電性で、耐刷性の優れた感光体を環境に配慮した製法で得ることができた。
また、本発明のPPE樹脂を加熱することにより、耐熱性および耐摩耗性に優れた感光体を得ることができた。
このことより、本発明の感光体は、複写機やプリンター用の高性能感光体として好適に用いることができた。
By using a specific PPE resin as the binder resin, it is possible to form a photosensitive layer using an environmentally friendly non-halogen organic solvent instead of a halogen-based solvent. A photoconductor excellent in printability could be obtained by an environmentally friendly manufacturing method.
Further, by heating the PPE resin of the present invention, a photoreceptor excellent in heat resistance and wear resistance could be obtained.
Thus, the photoreceptor of the present invention could be suitably used as a high performance photoreceptor for copying machines and printers.
本発明者らはかかる現状に鑑み、鋭意研究を行った結果、感光層の塗布形成に使用する結合剤樹脂として、特定のPPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂を用いることにより、ハロゲン系溶剤の代わりに、環境に優しい有機溶剤を用いて感光層を形成することができ、これにより、環境に配慮した高感度、高帯電性の高性能で、更には、耐磨耗性に優れた感光体が得られることがわかった。また本発明のPPE樹脂は電子写真感光体の結合剤樹脂としては、新規材料でもある。 As a result of diligent research in view of the present situation, the present inventors have used a specific PPE (polyphenylene ether) resin as a binder resin to be used for coating formation of the photosensitive layer. The photosensitive layer can be formed by using an environmentally friendly organic solvent, and as a result, a photosensitive member with high sensitivity, high charging performance, and excellent wear resistance can be obtained. I understood it. The PPE resin of the present invention is also a novel material as a binder resin for an electrophotographic photoreceptor.
詳しくは、少なくとも端末の1つがシアノ基により装飾されたPPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂を電子写真感光体の結合剤樹脂として用いることである。特にこれら樹脂の中で、下記一般式(1)で示されるPPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂を結合剤樹脂として用いることである。
一般式(1)
General formula (1)
一般式(1)について説明すると、Xは1、4位、1、3位フェニレン基であり、この中にはメチル基、エチル基、メトキシ基等の置換体も含まれる。特にメチル基が複数置換した1、4位のフェニレン基は好ましい傾向にある。ビフェニレン基としては2つのベンゼン環が一重結合で直結しているものを意味しており、代表的なものとして4、4'位のビフェニレン基があげられる。これらビフェニレン基についてもメチル基が対象的に複数置換した構造のものが好ましい。ビスフェニレン基としては、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂の原料であるビスフェノール体を意味しており、これら化合物については主として本州化学より手に入れることができる。 Describing the general formula (1), X is a 1,4-position, 1,3-position phenylene group, and this includes substituents such as a methyl group, an ethyl group, and a methoxy group. In particular, a 1,4-position phenylene group in which a plurality of methyl groups are substituted tends to be preferable. The biphenylene group means a group in which two benzene rings are directly connected by a single bond, and a representative example is a biphenylene group at the 4 and 4 'positions. These biphenylene groups are also preferably those having a structure in which a plurality of methyl groups are intentionally substituted. The bisphenylene group means a bisphenol body which is a raw material of polycarbonate resin and polyarylate resin, and these compounds can be obtained mainly from Honshu Chemical.
具体的にはビス(4−ヒドロキシフェニル)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)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルファイド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、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)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニル、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(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)ピペリドン、1、1―ビス(4−ヒドロキシフェニル)4,4−ジメチルシクロヘキサン(ビスフェノールZ)等があげられる。 Specifically, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) ketone, 2 , 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, bis (4 -Hydroxyphenyl) diphenyl, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) piperidone, 1,1- Bis (4-hydroxyphenyl) 4,4-dimethylcyclohexane (bisphenol) And Z).
特に一般式(1)の樹脂の中でも、Xがビスフェニレン基(炭素原子、酸素原子を中心として同じ置換基が2個ある。)で示される重量分子量が1000から1万程度のPPE樹脂が、溶解性、電子写真特性等からも好ましいものである。溶解性の向上と化学構造との関係では、一般式(2)
分子量との関係において、分子量が低いと皮膜特性の低下がおこり、また分子量が大きくなると、副生成物が生じやすくなりこのため安定した電子写真性能が得にくくなる。このためn、mは2〜10が適当である。またH―(Y―O―)m―CN等で示される単独体のPPE樹脂が出来やすくなり、これがケトン系溶剤への溶解性の悪化の原因となる。ただ、単独のPPE樹脂の生成は合成上のコスト面(精製過程)を考慮にいれると、少し
は残留することはやむをえない。これは少しぐらいの単独のPPE樹脂の残留であれば溶解性には大きくは影響しない。更には、これによる電子写真特性への影響もあまりない。しかし、重量比で単独のPPE樹脂が比較的高分子量(1000以上)で、かつ単独体のPPE樹脂の割合が50%を超える場合は溶解性において問題となる。Yについては、水素またはメチル基、エチル基の置換体、非置換体がよく、特にオルソ位置換のメチル、ジメチル置換体が合成上このましい(副生成物が出来にくい。)。
In relation to the molecular weight, when the molecular weight is low, the film properties are deteriorated, and when the molecular weight is large, by-products are likely to be formed, and it is difficult to obtain stable electrophotographic performance. For this reason, 2 to 10 are appropriate for n and m. In addition, a single PPE resin represented by H— (Y—O—) m—CN or the like is easily produced, which causes deterioration of solubility in ketone solvents. However, it is inevitable that the production of a single PPE resin will remain a little if the cost of synthesis (purification process) is taken into consideration. This does not significantly affect the solubility if a small amount of single PPE resin remains. Furthermore, this does not have much influence on the electrophotographic characteristics. However, when the single PPE resin has a relatively high molecular weight (1000 or more) by weight and the proportion of the single PPE resin exceeds 50%, there is a problem in solubility. Y is preferably a hydrogen or methyl group or ethyl group substituted or unsubstituted group, and is particularly preferably ortho-substituted methyl or dimethyl substituted in terms of synthesis (it is difficult to produce a by-product).
これら本発明のPPE樹脂についてその一部は、特開2003―12796号公報、特開2003―155340号公報等に記載されている。尚、Xが5員環及び6員環の環状体のPPE樹脂についての記載は、これら特許には記載されていない新規な樹脂であるが、概略同じような製法により得ることができる。また合成手段として、まずH―(―O―Y)n ―O―X―O―(Y―O―)m―Hを合成し、次にクロロシアンの塩化メチレン溶液を加え、ピリジン、有機アミンたとえばトリエチルアミンを触媒として作用することにより、シアノ化することにより得ることができる。本発明のPPE樹脂の合成は、減圧下、不活性ガス雰囲気等の特別な条件下で行う必要もない。また反応性もよく、このため合成収率も95%を超える。 Some of these PPE resins of the present invention are described in JP-A Nos. 2003-12796 and 2003-155340. In addition, description about the PPE resin in which X is a 5-membered ring and a 6-membered ring is a novel resin not described in these patents, but can be obtained by substantially the same production method. As synthesis means, firstly, H — (— O—Y) n —O—X—O— (Y—O—) m—H was synthesized, and then a methylene chloride solution of chlorocyan was added to pyridine, organic amine. For example, it can be obtained by cyanation by acting triethylamine as a catalyst. The synthesis of the PPE resin of the present invention does not need to be performed under special conditions such as an inert gas atmosphere under reduced pressure. Also, the reactivity is good, so that the synthesis yield exceeds 95%.
ここで代表的なPPE樹脂の合成について具体的に説明する。
なお、数平均分子量および重量平均分子量の測定にゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により求めた。
Here, the synthesis of a typical PPE resin will be specifically described.
The number average molecular weight and the weight average molecular weight were determined by gel permeation chromatography (GPC) method.
(合成例 1)
2官能PPEオリゴマー体の製造(下記構造式)
(n、mは10以下の整数)
Manufacture of bifunctional PPE oligomers (the following structural formula)
(N and m are integers of 10 or less)
撹拌装置、温度計、空気導入管、じゃま板のついた2リットルの縦長反応器にCuCl 1.3g(0.013 mol)、n、n-ジブチルアミン79.2g(0.62 mol)、メチルエチルケトン700ccを仕込み、反応温度40℃にて撹拌を行い、これにあらかじめ500ccのメチルエチルケトンに溶解させたビスフェノールA(2,2'―ビス(4―ヒドロキシフェニル)プロパン)33、2g(0.15mol)と2,6-ジメチルフェノール75.6g(0.62mol)の混合溶液を2 L/minの空気のバブリングを行いながら120分かけて滴下し、さらに滴下終了後30分間、2 L/minの空気のバブリングを続けながら撹拌を行った。この溶液にエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム水溶液を加え、反応を停止した。その後、1Mの塩酸水溶液で3回洗浄を行った後、イオン交換水で洗浄を行った。得られたメチルエチルケトン溶液をエバポレイタ−で濃縮し、これをアルコール洗浄しさらに減圧乾燥を行い、白色粉末103.2gを得た。このものの数平均分子量は1150、重量平均分子量1470、水酸基当量が580であった。 CuCl 1.3g (0.013 mol), n, n-dibutylamine 79.2g (0.62 mol), and methyl ethyl ketone 700cc were charged in a 2-liter vertical reactor equipped with a stirrer, thermometer, air inlet tube and baffle plate. Stir at a temperature of 40 ° C, and bisphenol A (2,2'-bis (4-hydroxyphenyl) propane) 33, 2 g (0.15 mol) and 2,6-dimethylphenol dissolved in 500 cc of methyl ethyl ketone in advance. 75.6 g (0.62 mol) of the mixed solution was added dropwise over a period of 120 minutes while bubbling 2 L / min of air, and stirring was continued for 30 minutes after the completion of the drip while continuing bubbling of 2 L / min of air. . To this solution, an aqueous solution of disodium ethylenediaminetetraacetate was added to stop the reaction. Then, after washing 3 times with 1M hydrochloric acid aqueous solution, it was washed with ion-exchanged water. The obtained methyl ethyl ketone solution was concentrated with an evaporator, washed with alcohol, and dried under reduced pressure to obtain 103.2 g of a white powder. This had a number average molecular weight of 1150, a weight average molecular weight of 1470, and a hydroxyl group equivalent of 580.
シアネート体の製造
撹拌装置、温度計、滴下漏斗のついた反応器を−10℃まで冷却し、クロロシアン(0.129mol)の塩化メチレン溶液を200cc仕込んだ。その後、あらかじめメチルエチルケトン250ccに上記で得られた2官能PPEオリゴマー体50.0g(水酸基0.086mol)とトリエチルアミン13.1g(0.129mol)を溶解した溶液を滴下漏斗から、反応液の温度が10℃以下になるように60分か
けて滴下し、さらに滴下終了後60分間撹拌を行った。その後、 0.1Nの塩酸水溶液で3回洗浄とイオン交換水での水洗さらにはろ過を行い、生成塩と不純物を除去した。得られた溶液から塩化メチレンおよびメチルエチルケトンを留去し、さらに減圧乾燥を行い、アルコールにより熱洗浄を行い、シアネート体50.1gを得た。得られた粉末は、IRの分析(KRS法)によりフェノール性水酸基の吸収ピーク(3600cm-1)が消滅し、シアネート基由来の吸収ピーク(2250cm-1)が発現していた。これにより100% の官能基変換を確認した。
Production of Cyanate Body A reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a dropping funnel was cooled to −10 ° C., and 200 cc of a methylene chloride solution of chlorocyan (0.129 mol) was charged. Thereafter, a solution in which 50.0 g (hydroxyl group 0.086 mol) of the bifunctional PPE oligomer obtained above and 13.1 g (0.129 mol) of triethylamine was previously dissolved in 250 cc of methyl ethyl ketone was added from a dropping funnel, and the temperature of the reaction solution became 10 ° C or lower. The mixture was added dropwise over 60 minutes, and further stirred for 60 minutes after completion of the addition. Thereafter, the resulting salt and impurities were removed by washing with 0.1N aqueous hydrochloric acid solution three times, with ion-exchanged water and filtration. Methylene chloride and methyl ethyl ketone were distilled off from the resulting solution, followed by drying under reduced pressure, followed by hot washing with alcohol to obtain 50.1 g of a cyanate compound. The resulting powder, absorption peaks of the phenolic hydroxyl group (3600 cm -1) disappears by analysis of IR (KRS method), the absorption peak derived from cyanate group (2250 cm -1) was expressed. This confirmed 100% functional group conversion.
(合成例 2)
2官能PPEオリゴマー体の製造(下記構造式)
(n、mは10以下の整数)
Manufacture of bifunctional PPE oligomers (the following structural formula)
(N and m are integers of 10 or less)
撹拌装置、温度計、空気導入管、じゃま板のついた2リットルの縦長反応器にCuCl 1.3g(0.013 mol)、n、n-ジブチルアミン79.5g(0.62 mol)、メチルエチルケトン 600ccを仕込み、反応温度40℃にて撹拌を行い、あらかじめ700ccのメチルエチルケトンに溶解させたビスフェノールZ(1、1'―ビス(4―ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン)42.8g(0.15mol)と2,6-ジメチルフェノール75.6g(0.62mol)を2 L/minの空気のバブリングを行いながら120分かけて滴下し、さらに滴下終了後30分間、2 L /minの空気のバブリングを続けながら撹拌を行った。これにエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム水溶液を加え、反応を停止した。その後、1Mの塩酸水溶液で 3回洗浄を行った後、イオン交換水で洗浄を行った。得られた溶液をエバポレイタ−で濃縮し、さらにアルコール洗浄後減圧乾燥を行い、白色粉末116.6gを得た。このものの数平均分子量は1160 重量平均分子量1390、水酸基当量が520であった。 CuCl 1.3g (0.013 mol), n, n-dibutylamine 79.5g (0.62 mol), and methylethylketone 600cc are charged into a 2 liter vertical reactor equipped with a stirrer, thermometer, air inlet tube, and baffle plate. The mixture was stirred at 40 ° C. and 42.8 g (0.15 mol) of bisphenol Z (1,1′-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane) dissolved in 700 cc of methyl ethyl ketone in advance and 75.6 g of 2,6-dimethylphenol ( 0.62 mol) was added dropwise over a period of 120 minutes while bubbling 2 L / min of air, and stirring was continued for 30 minutes after the completion of the dripping while continuing bubbling of 2 L / min of air. Ethylenediaminetetraacetic acid dihydrogen disodium aqueous solution was added thereto to stop the reaction. Then, after washing 3 times with 1M hydrochloric acid aqueous solution, it was washed with ion-exchanged water. The resulting solution was concentrated with an evaporator, further washed with alcohol and dried under reduced pressure to obtain 116.6 g of a white powder. This had a number average molecular weight of 1160, a weight average molecular weight of 1390, and a hydroxyl group equivalent of 520.
シアネート体の製造
撹拌装置、温度計、滴下漏斗のついた反応器を-10℃まで冷却し、クロロシアン(0.129mol)の塩化メチレン溶液を200cc仕込んだ。その後、あらかじめメチルエチルケトン300ccにトリエチルアミン13.1g(0.129mol)を溶解した溶液により、上記で得られた2官能PPEオリゴマー体50.0g(水酸基0.086mol)を溶解し、これを滴下漏斗から、反応液の温度が10℃以下になるように60分かけて滴下し、さらに滴下終了後60分間撹拌を行った。その後、 0.1Nの塩酸水溶液で3回洗浄とイオン交換水での水洗さらにはろ過を行い、生成塩と不純物を除去した。得られた溶液から塩化メチレンおよびメチルエチルケトンを留去し、さらに減圧乾燥を行い、シアネート体50.1gを得た。得られたものは、IRの分析によりフェノール性水酸基の吸収ピーク(3600cm-1)が消滅し、シアネート基由来の吸収ピーク(2250cm-1)が発現していることから、ほぼ100% の官能基変換を確認した。
Production of Cyanate Body A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a dropping funnel was cooled to −10 ° C., and 200 ml of a methylene chloride solution of chlorocyan (0.129 mol) was charged. Thereafter, 50.0 g (hydroxyl group 0.086 mol) of the bifunctional PPE oligomer obtained above was dissolved in a solution prepared by dissolving 13.1 g (0.129 mol) of triethylamine in 300 cc of methyl ethyl ketone in advance, and this was added from the dropping funnel to the temperature of the reaction solution. Was added dropwise over 60 minutes so that the temperature became 10 ° C. or lower, and further stirred for 60 minutes after the completion of the dropwise addition. Thereafter, the resulting salt and impurities were removed by washing with 0.1N aqueous hydrochloric acid solution three times, with ion-exchanged water and filtration. Methylene chloride and methyl ethyl ketone were distilled off from the resulting solution, followed by drying under reduced pressure to obtain 50.1 g of a cyanate compound. As for the obtained product, the absorption peak of phenolic hydroxyl group (3600 cm -1 ) disappears by IR analysis, and the absorption peak derived from cyanate group (2250 cm -1 ) is expressed. Confirmed conversion.
(合成例 3)
2官能PPEオリゴマー体の製造(下記構造式)
(n、mは10以下の整数)
Manufacture of bifunctional PPE oligomers (the following structural formula)
(N and m are integers of 10 or less)
撹拌装置、温度計、空気導入管、じゃま板のついた2Lの縦長反応器にCuCl 1.3g(0.013
mol)、ジ-n-ブチルアミン79.5g(0.62 mol)メチルエチルケトン 600ccを仕込み、反応温度40℃にて撹拌を行い、あらかじめ600 ccのメチルエチルケトンに溶解させた2価のフェノール 2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチル-[1,1’-ビフェニル]- 4,4’-ジオール41.8g(0.15mol)と2,6-ジメチルフェノール86.7g(0.70 mol)の溶液を2 L/minの空気のバブリングを行いながら120分かけて滴下し、さらに滴下終了後30分間、2 L /minの空気のバブリングを続けながら撹拌を行った。これにエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム水溶液を加え、反応を停止した。その後、1Mの塩酸水溶液で 3回洗浄を行った後、イオン交換水で洗浄を行った。得られた溶液をエバポレイタ−で濃縮し、さらに減圧乾燥を行い、121.9gを得た。このものの数平均分子量は1200、重量平均分子量1450、水酸基当量が520であった。
CuCl 1.3g (0.013) is added to a 2L vertical reactor equipped with a stirrer, thermometer, air inlet tube and baffle plate.
mol) and di-n-butylamine 79.5 g (0.62 mol) methyl ethyl ketone 600 cc, stirred at a reaction temperature of 40 ° C., and previously dissolved in 600 cc methyl ethyl ketone 2,2 ', 3,3 A solution of 41.8 g (0.15 mol) of ', 5,5'-hexamethyl- [1,1'-biphenyl] -4,4'-diol and 86.7 g (0.70 mol) of 2,6-dimethylphenol was 2 L / min. The mixture was added dropwise over 120 minutes while bubbling air, and further stirred for 30 minutes after bubbling air at 2 L / min. Ethylenediaminetetraacetic acid dihydrogen disodium aqueous solution was added thereto to stop the reaction. Then, after washing 3 times with 1M hydrochloric acid aqueous solution, it was washed with ion-exchanged water. The obtained solution was concentrated with an evaporator and further dried under reduced pressure to obtain 121.9 g. This had a number average molecular weight of 1200, a weight average molecular weight of 1450 and a hydroxyl group equivalent of 520.
シアネート体の製造
撹拌装置、温度計、滴下漏斗のついた反応器を-10℃まで冷却し、クロロシアン(0.144mol)の塩化メチレン溶液を200cc仕込んだ。その後、あらかじめメチルエチルケトン250ccに上記オリゴマー50.0g(水酸基0.096mol)とトリエチルアミン14.6g(0.144mol)を溶解した溶液を滴下漏斗から、反応液の温度が10℃以下になるように60分かけて滴下し、さらに滴下終了後60分間撹拌を行った。その後、 0.1Nの塩酸水溶液で3回洗浄とイオン交換水での水洗さらにはろ過を行い、生成塩と不純物を除去した。得られた溶液から塩化メチレンおよびメチルエチルケトンを留去し、さらに減圧乾燥を行い、シアネート体50.8gを得た。得られたものは、IRの分析によりフェノール性水酸基の吸収ピーク(3600cm-1)が消滅し、シアネート基由来の吸収ピーク(2250cm-1)が発現していることから、100% の官能基変換を確認した。
Production of Cyanate Body A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a dropping funnel was cooled to −10 ° C., and 200 cc of a methylene chloride solution of chlorocyan (0.144 mol) was charged. Thereafter, a solution prepared by dissolving 50.0 g of the above oligomer (0.096 mol of hydroxyl group) and 14.6 g (0.144 mol) of triethylamine in 250 cc of methyl ethyl ketone in advance was dropped from the dropping funnel over 60 minutes so that the temperature of the reaction solution was 10 ° C. or less. Further, the mixture was stirred for 60 minutes after completion of the dropwise addition. Thereafter, the resulting salt and impurities were removed by washing with 0.1N aqueous hydrochloric acid solution three times, with ion-exchanged water and filtration. Methylene chloride and methyl ethyl ketone were distilled off from the resulting solution, followed by drying under reduced pressure to obtain 50.8 g of a cyanate compound. As a result of the IR analysis, the absorption peak of phenolic hydroxyl group (3600 cm -1 ) disappeared and the absorption peak derived from cyanate group (2250 cm -1 ) was expressed. It was confirmed.
(合成例 4)
2官能PPEオリゴマー体の製造(構造式:合成例2と同じ)
(n、mは10以下の整数)
合成例 2に準じてオリゴマーを合成した。尚、1、1'―ビス(4―ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンの量を21.4gに半減することにより、2,6-ジメチルフェノールとの割合をおおよそ1:8にした。後処理等についても合成例2に準じた。このものの数平均分子量は3100 重量平均分子量3780、水酸基当量が340であった。
1、1'―ビス(4―ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンの割合を減らすことにより、より分子量の大きいPPEオリゴマー体が得られた。
(Synthesis Example 4)
Production of bifunctional PPE oligomer (Structural formula: same as Synthesis Example 2)
(N and m are integers of 10 or less)
An oligomer was synthesized according to Synthesis Example 2. The amount of 1,1′-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane was halved to 21.4 g, so that the ratio to 2,6-dimethylphenol was approximately 1: 8. The post-treatment and the like were also the same as in Synthesis Example 2. This had a number average molecular weight of 3,100, a weight average molecular weight of 3,780, and a hydroxyl group equivalent of 340.
By reducing the proportion of 1,1′-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, a PPE oligomer having a higher molecular weight was obtained.
シアネート体の製造
合成例2に準じてシアネート体を合成した。得られた白色粉末は、IRの分析によりフェノール性水酸基の吸収ピーク(3600cm-1)が消滅し、シアネート基由来の吸収ピーク(2250cm-1)が発現していることから、100% の官能基変換を確認した。
このようにして合成例2と構造は同じで、分子量がほぼ2倍のシアネート体を得た。
これら以外のPPE樹脂についても上記合成例に準じて容易に得ることができる。
合成例からもわかる通り、ケトン系溶剤に易溶であり、特に水和性の低いメチルエチル
ケトン、メチルプロピルケトン、更には酢酸エチル、酢酸プロピル等に易溶であることはより好ましいといえる。従来よく使用されている塩化メチレン、2塩化エタン、テトラヒドロフラン、塩化ベンゼン等にも良好な溶解性を有している。
これらの有機溶剤は2種以上を混合して用いることもでき、塗布溶液の濃度、乾燥条件および必要とする感光層の被膜性により適宜選択される。
混合溶剤は、電荷発生材料や電荷輸送材料のような感光層の主要成分の溶解度をさらに向上させることができるので好ましい場合もある。最終的には、安全衛生面、電子写真特性やコストなどの諸条件を考慮した場合、酢酸エチル単独、メチルエチルケトン単独系か、またはこれら溶剤と蒸発速度の遅いかつ水和性の低い、酢酸プロピル等のケトン系、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、ブチルアルコール等のアルコール系溶剤との混合溶剤が特に好ましい。
Production of Cyanate Body A cyanate body was synthesized according to Synthesis Example 2. The resulting white powder, since the absorption peak of the phenolic hydroxyl group (3600 cm -1) disappears, the absorption peak derived from cyanate group (2250 cm -1) is expressed by analysis of IR, 100% of the functional groups Confirmed conversion.
In this way, a cyanate compound having the same structure as that of Synthesis Example 2 and a molecular weight of almost twice was obtained.
Other PPE resins can be easily obtained according to the above synthesis examples.
As can be seen from the synthesis examples, it is more preferable that the compound is easily soluble in a ketone solvent, and particularly easily soluble in methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, ethyl acetate, propyl acetate and the like having low hydration property. It has good solubility in methylene chloride, ethane dichloride, tetrahydrofuran, benzene chloride and the like that have been often used.
These organic solvents can be used in combination of two or more, and are appropriately selected depending on the concentration of the coating solution, the drying conditions, and the required film properties of the photosensitive layer.
A mixed solvent may be preferable because it can further improve the solubility of the main components of the photosensitive layer such as a charge generation material and a charge transport material. Ultimately, when considering various conditions such as health and safety, electrophotographic characteristics and cost, ethyl acetate alone, methyl ethyl ketone alone, or these solvents have a low evaporation rate and low hydration, such as propyl acetate Particularly preferred are ketone solvents, ester solvents such as butyl acetate, and mixed solvents with alcohol solvents such as butyl alcohol.
昨今、複写機やプリンターの感光体として、機能分離型感光体が汎用されている。この機能分離型感光体の構造は、基本的には導電性支持体上に、感光層として、電荷発生材料を主成分とする電荷発生層と、この電荷発生層上に形成され、かつ電荷輸送(移動)材料を主成分とする電荷輸送(移動)層とが形成された機能分離型の積層構造からなる。
電荷発生層は、目的とする波長域において光エネルギーにより電荷を効率良く発生する機能を有し、電荷輸送層は、その下層の電荷発生層から発生した電荷を効率良く輸送する機能を有する。電荷輸送材料自体が高分子タイプの化合物であれば結合剤樹脂を用いる必要はないが、電荷輸送効率などの性能面で低分子タイプを超える高分子タイプの輸送化合物は見出されていない。したがって、電荷輸送層を形成するためには低分子タイプの化合物を用いなければならず、結合剤樹脂が必要不可欠である。
In recent years, function-separated type photoconductors are widely used as photoconductors for copying machines and printers. The structure of the function-separated type photoreceptor is basically formed on a conductive support, a charge generation layer mainly composed of a charge generation material as a photosensitive layer, a charge transport layer formed on the charge generation layer, and charge transport. It has a function-separated laminated structure in which a charge transporting (moving) layer mainly composed of a (moving) material is formed.
The charge generation layer has a function of efficiently generating charges by light energy in a target wavelength region, and the charge transport layer has a function of efficiently transporting charges generated from the charge generation layer below the charge generation layer. If the charge transport material itself is a polymer type compound, it is not necessary to use a binder resin, but no polymer type transport compound exceeding the low molecular type has been found in terms of performance such as charge transport efficiency. Therefore, a low molecular type compound must be used to form the charge transport layer, and a binder resin is indispensable.
このため、本発明の樹脂は、特に電荷輸送材料の結合剤樹脂として好適に用いられる。
この場合PPE樹脂の割合は40%〜60%の間が適切である。含有量が低いと電荷輸送材料の析出を招くことになり、逆に高いと電子写真特性の低下(感度低下)を招きやすくなる。また、本発明のPPE樹脂は、電荷発生層の結合剤樹脂としても用いることができる。この場合電荷発生層と輸送層の界面を整合した形で積層さすことが重要となり、電荷発生層に占めるPPE樹脂の割合は30%以下が好ましい。発生層と輸送層双方にPPE樹脂を含有さすことにより、層間での接着性は向上する。
さらには、電荷発生材料と電荷輸送材料を含有する単一層の感光層からなる単層型感光体、あるいは導電性支持体と感光層との間に中間層が設けられた感光体における結合剤樹脂としても用いることができる。
Therefore, the resin of the present invention is particularly suitably used as a binder resin for charge transport materials.
In this case, the proportion of PPE resin is suitably between 40% and 60%. When the content is low, the charge transporting material is precipitated. On the other hand, when the content is high, the electrophotographic characteristics are deteriorated (sensitivity is decreased). The PPE resin of the present invention can also be used as a binder resin for a charge generation layer. In this case, it is important to laminate the interface between the charge generation layer and the transport layer so that the proportion of the PPE resin in the charge generation layer is preferably 30% or less. By including the PPE resin in both the generation layer and the transport layer, the adhesion between the layers is improved.
Further, a binder resin in a single-layer type photosensitive member comprising a single photosensitive layer containing a charge generating material and a charge transporting material, or a photosensitive member in which an intermediate layer is provided between the conductive support and the photosensitive layer. Can also be used.
本発明の感光体における導電性支持体としては、通常この種の導電性支持体として使用されるものであれば特に限定されない。その材質としては、例えば、支持体自体が導電性をもつもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス鋼、ニッケルおよびチタンなどの金属材料を用いることができ、その他にアルミニウム、金、銀、銅、パラジウム、亜鉛、ニッケル、チタン、酸化インジウムまたは酸化錫などを蒸着したプラスチック(例えば、ポリエチレン)や紙、導電性ポリマーを含有するプラスチックなどが挙げられ、それらの形状としては、ドラム状、シート状およびシームレスベルト状のものなどが挙げられる。 The conductive support in the photoreceptor of the present invention is not particularly limited as long as it is usually used as this type of conductive support. As the material, for example, the support itself has conductivity, for example, aluminum, aluminum alloy, copper, zinc, stainless steel, nickel and titanium can be used, and in addition, aluminum, gold, Examples include plastics (e.g., polyethylene) deposited with silver, copper, palladium, zinc, nickel, titanium, indium oxide or tin oxide, paper, plastics containing conductive polymers, etc. And sheet-like and seamless belt-like ones.
次に本発明の感光体に用いられる他の材料について説明する。本発明の感光体の電荷発生材料としては、公知の化合物、すなわちビスアゾ系顔料およびトリスアゾ系顔料などのアゾ系顔料,結晶構造の違った、無金属フタロシアニン系顔料およびチタニウムフタロシアニン系顔料などのフタロシアニン系顔料などが用いられる。
具体的には、後記の実施例1〜3に記載のビスアゾ顔料および実施例4に記載のチタニウムオキサイドフタロシアニンなどが挙げられる。電荷発生材料は、感光体の目的とする感光域において電荷を発生する機能を有し、感光体の用途により適宜選択される。一般に
、複写機の用途ではアゾ系顔料が好ましく、プリンターの用途ではフタロシアニン系顔料が好ましい。
Next, other materials used for the photoreceptor of the present invention will be described. Examples of the charge generating material for the photoreceptor of the present invention include known compounds, that is, azo pigments such as bisazo pigments and trisazo pigments, phthalocyanine pigments such as metal-free phthalocyanine pigments and titanium phthalocyanine pigments having different crystal structures. A pigment or the like is used.
Specific examples include bisazo pigments described in Examples 1 to 3 below and titanium oxide phthalocyanine described in Example 4. The charge generation material has a function of generating charges in the intended photosensitive region of the photoreceptor, and is appropriately selected depending on the use of the photoreceptor. In general, azo pigments are preferred for copying machine applications, and phthalocyanine pigments are preferred for printer applications.
本発明の感光体の電荷輸送材料としては、特許等で公知の化合物であるモノヒドラゾン化合物、ビスヒドラゾン化合物、トリフェニルアミン化合物、エナミン化合物更にはこれらが複合した化合物などが用いられる。具体的には、後記の実施例1〜3に記載のモノヒドラゾン+ビスエナミン化合物、実施例4記載のジエナミン化合物などが挙げられる。 As the charge transport material of the photoreceptor of the present invention, monohydrazone compounds, bishydrazone compounds, triphenylamine compounds, enamine compounds, and compounds in which these are combined, which are known compounds in patents, etc. are used. Specifically, the monohydrazone + bisenamine compound described in Examples 1 to 3 described later, the dienamine compound described in Example 4, and the like can be given.
次に本発明の感光体の形成方法について、機能分離型感光体を例に説明する。
(電荷発生層の形成)
電荷発生層は、上記の電荷発生材料をアルコール系、ケトン系、エステル系溶剤に通常分散させ、得られた分散液を導電性支持体上に塗布することにより形成することができる。結合剤樹脂は必ずしも必要ないが、電荷発生材料の分散安定性、更には接着性のため添加することも必要になってくる。このため、添加する割合は30%以下が好ましく基板との接着から官能基を有する樹脂が好ましく、本発明のPPE樹脂は電荷発生層用樹脂としても好ましい。
Next, the method for forming a photoconductor of the present invention will be described by taking a function separation type photoconductor as an example.
(Formation of charge generation layer)
The charge generation layer can be formed by normally dispersing the charge generation material in an alcohol, ketone or ester solvent, and coating the obtained dispersion on a conductive support. The binder resin is not always necessary, but it is also necessary to add it for the dispersion stability of the charge generating material and further the adhesiveness. For this reason, the ratio to be added is preferably 30% or less, and a resin having a functional group is preferable from the adhesion to the substrate, and the PPE resin of the present invention is also preferable as the resin for the charge generation layer.
例えば、電荷発生材料に結合剤樹脂を溶かした溶液を加え、ボールミル、ダイノミル、ラボミル、サンドグラインダー、ペイントシェイカー(ペイントコンディショナー)または超音波分散機などによって粉砕、分散して得られる塗液を、シートの場合にはアプリケーター、ディップ、バーコーター、キャスティングおよびスピンコートなど、ドラムの場合にはスプレー法、垂直型リング法および浸漬塗工法などの方法により塗布して、電荷発生層を形成する。塗液の作成に際して、必要に応じてフィルターを用いて、分散粒子を調整してもよい。 For example, a solution in which a binder resin is dissolved in a charge generating material is added, and a coating liquid obtained by pulverizing and dispersing with a ball mill, dyno mill, lab mill, sand grinder, paint shaker (paint conditioner) or ultrasonic disperser is used as a sheet. In the case of (1), the charge generation layer is formed by coating by a method such as an applicator, dip, bar coater, casting and spin coating, and in the case of a drum (spray method, vertical ring method and dip coating method). In preparing the coating liquid, the dispersed particles may be adjusted using a filter as necessary.
結合剤樹脂としては、本発明のPPE樹脂に限らず、公知の結合剤樹脂、例えば共重合体ナイロン、ポリビニルブチラール、ポリエステル、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテルおよび塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体などを用いることができる。これら樹脂と本発明のPPE樹脂を混合して用いてもよい。これらの中でも本発明のPPE樹脂と比較的構造式の近いフェノキシ樹脂が特に好ましい。
電荷発生層用の溶剤としては、アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;酢酸エチルおよび酢酸ブチルなどのエステル系溶剤;テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル系溶剤;エタノールなどのアルコール系溶剤等毒性の低い溶剤が使用できる。
電荷発生層における、結合剤樹脂と電荷発生材料との配合割合は、各配合成分の種類および感光体に要求される性能により適宜選択される。電荷発生層の膜厚は通常0.1〜0.5μm程度である。尚、膜厚は電荷トラップ防止の観点より、基本的には、薄いほどよい。
The binder resin is not limited to the PPE resin of the present invention, and known binder resins such as copolymer nylon, polyvinyl butyral, polyester, polyvinyl acetate, polyacrylic acid ester, polymethacrylic acid ester, polycarbonate, and polyvinyl acetoacetal. Phenoxy resin, epoxy resin, urethane resin, cellulose ester, cellulose ether, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, and the like can be used. You may mix and use these resin and PPE resin of this invention. Among these, a phenoxy resin having a structural formula relatively close to that of the PPE resin of the present invention is particularly preferable.
Solvents for the charge generation layer include ketone solvents such as acetone, ethyl methyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; alcohols such as ethanol A solvent having low toxicity such as a system solvent can be used.
The mixing ratio of the binder resin and the charge generating material in the charge generation layer is appropriately selected according to the type of each component and the performance required for the photoreceptor. The film thickness of the charge generation layer is usually about 0.1 to 0.5 μm. Note that the thinner the film thickness, the better, from the viewpoint of preventing charge trapping.
(電荷輸送層の形成)
次いで、電荷発生層上に電荷輸送層を形成する。
電荷輸送層は、電荷発生層と同様に公知の方法により形成することができる。
例えば、電荷輸送材料を前記記載の溶剤(特にメチルエチルケトン、n―ブチルアルコール、酢酸エチル、酢酸アミル等)に溶解し、これに結合剤樹脂として本発明のPPE樹脂加え、得られた溶液を電荷発生層の場合と同様の方法でシートまたはドラムに塗布し、場合によっては、アニールによって、乾燥又は一部PPE樹脂を架橋(三次元)させて、電荷輸送層を形成する。乾燥だけでもよいが、乾燥後120〜200℃で再加熱することにより、末端のシアノ基をラジカル化させ、これにより、架橋化が進む。架橋化さすことにより、膜強度は向上するが、架橋化が大きいと接着性が少し悪くなる傾向を有する。
(Formation of charge transport layer)
Next, a charge transport layer is formed on the charge generation layer.
The charge transport layer can be formed by a known method in the same manner as the charge generation layer.
For example, the charge transport material is dissolved in the above-mentioned solvent (particularly methyl ethyl ketone, n-butyl alcohol, ethyl acetate, amyl acetate, etc.), and the PPE resin of the present invention is added as a binder resin thereto, and the resulting solution is charged. The charge transport layer is formed by applying to a sheet or drum in the same manner as for the layer, and optionally drying or partially crosslinking (three-dimensional) the PPE resin by annealing. Although only drying may be sufficient, the terminal cyano group is radicalized by reheating at 120 to 200 ° C. after the drying, and thereby the crosslinking proceeds. By cross-linking, the film strength is improved, but when the cross-linking is large, the adhesiveness tends to be slightly deteriorated.
架橋度は1〜30%が最適である。電荷輸送層の膜厚は、電荷保持膜厚(帯電性)から通常10〜40μm程度である。耐刷性からはより膜厚は厚いほうがよいことはいうまでもない。
代表的な電荷輸送材料としては、アドバンスト有機マテリアルR&Dリポート(富士キメラ総研)に記載されている。この中でも、特開平6−43674、130697、332204、332205、110229、特開平7−134430、146754等に記載されているモノエナミン、ジエナミン、ビスエナミン化合物が輸送効率の点より好ましい材料である。
The optimal degree of crosslinking is 1-30%. The thickness of the charge transport layer is usually about 10 to 40 μm from the charge retention thickness (chargeability). It goes without saying that a thicker film is better from the standpoint of printing durability.
Typical charge transport materials are described in Advanced Organic Material R & D Report (Fuji Chimera Research Institute). Among these, monoenamine, dienamine, and bisenamine compounds described in JP-A-6-43674, 130697, 332204, 332205, 110229, JP-A-7-134430, 146754, and the like are preferable materials from the viewpoint of transport efficiency.
電荷輸送層における、結合剤樹脂と電荷輸送材料との配合割合は、各配合成分の種類および電子写真感光体に要求される性能により適宜選択される。本発明のPPE樹脂は自己架橋性を有しているのが特徴であり、このため分子量の割には機械的強度がある。このため、従来の結合剤樹脂とほぼ同じ割合(1:0.8〜0.8:1重量比)でよい。
電荷発生層および/または電荷輸送層には、必要に応じてレベリング剤や酸化防止剤、トラップ防止剤などの各種添加剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、ビタミンE、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物および有機燐化合物などが挙げられる。トラップ防止剤としては、ナフチルシアナイド、ベンジルシアナイド及びその誘導体等があげられる。レベリング剤としては、花王より市販されているアニオン性、ノニオン性のフッ素系の界面活性剤があげられる。
電荷輸送層上の最表面層として公知の、例えば、熱可塑性あるいは熱硬化性ポリマーを主体とするオーバーコート層を設けることにより、表面の磨耗を防いでもよい。
The blending ratio of the binder resin and the charge transport material in the charge transport layer is appropriately selected depending on the type of each blend component and the performance required for the electrophotographic photoreceptor. The PPE resin of the present invention is characterized by having a self-crosslinking property, and therefore has mechanical strength for its molecular weight. For this reason, the ratio may be almost the same as the conventional binder resin (1: 0.8 to 0.8: 1 weight ratio).
You may add various additives, such as a leveling agent, antioxidant, and a trap prevention agent, to a charge generation layer and / or a charge transport layer as needed. Examples of the antioxidant include vitamin E, hydroquinone, hindered amine, hindered phenol, paraphenylenediamine, arylalkane and derivatives thereof, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds. Examples of the trap preventing agent include naphthyl cyanide, benzyl cyanide and derivatives thereof. Examples of the leveling agent include anionic and nonionic fluorosurfactants commercially available from Kao.
Wearing the surface may be prevented by providing an overcoat layer known as the outermost surface layer on the charge transport layer, for example, a thermoplastic or thermosetting polymer.
本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
実施例1
アルミ蒸着膜が形成されたポリエステルフィルム(膜厚80μm)を導電性支持体とした。これに合成例2で得られた末端をシアノ化処理したPPE樹脂を溶解した1%メチルエチルケトン溶液30ccに、電荷発生材料として、下記構造式(1)で表されるビスアゾ顔料0.5gを加えた。得られた溶液をペイントコンディショナー(レッドデェベル社製)にて、直径1.5mmのガラスビーズ100gと共に約30分間分散処理し、篩により濾過してガラスビーズを除いた。得られた分散液を上記導電性支持体上にアプリケーション法により塗布し、乾燥して、膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
Examples The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
Example 1
A polyester film (film thickness of 80 μm) on which an aluminum vapor deposition film was formed was used as a conductive support. 0.5 g of a bisazo pigment represented by the following structural formula (1) was added as a charge generation material to 30 cc of a 1% methyl ethyl ketone solution in which a PPE resin obtained by cyanating the terminal obtained in Synthesis Example 2 was dissolved. . The obtained solution was subjected to a dispersion treatment for about 30 minutes together with 100 g of glass beads having a diameter of 1.5 mm in a paint conditioner (manufactured by Red Devell), and filtered through a sieve to remove the glass beads. The obtained dispersion was applied on the conductive support by an application method and dried to form a charge generation layer having a thickness of 0.3 μm.
構造式(1)
し、さらに下記構造式(2)で表されるモノエナミン:ヒドラゾン化合物0.9gを溶解した。得られた溶液を直ちに上記の電荷発生層上にアプリケーション法により塗布し、室温で乾燥し、次いで温度80℃で約30分間アニールを行い、膜厚35.0μmの電荷輸送層を形成した。以上のようにして、電荷発生層と電荷輸送層から構成される、シート状の機能分離型電子写真感光体を得た。
Structural formula (1)
構造式(2)
また印加電圧:−5KV、除電光200ルックスの条件下において、500回連続して帯電+露光の繰り返しを行い、この時、電位低下、残留電位の上昇について調べた。
この結果、V0 は−630Vであり、VR は−5Vであった。また500回連続して帯電+露光の繰り返し後のV0 は−620V、VR は−15Vであり高感度でかつ安定した繰り返し特性を有する感光体であることが判明した。
Structural formula (2)
Further, charging and exposure were repeated 500 times continuously under the conditions of applied voltage: −5 KV and neutralizing light 200 lux, and at this time, the potential drop and the residual potential rise were examined.
As a result, V 0 was −630V and V R was −5V. The V 0 which after repeated in successively charged + exposure 500 times -620 V, V R was found to be a photoreceptor having a high sensitivity and stable repetition characteristics be -15V.
実施例2〜4
合成例3のPPE樹脂の代わりに、合成例1と4のPPE樹脂およびXが
Instead of the PPE resin of Synthesis Example 3, the PPE resin of Synthesis Examples 1 and 4 and X
表―1
尚、実施例4の電荷輸送材料は下記構造式(3)で示されるジエナミン化合物を用いた。 The charge transport material of Example 4 was a dienamine compound represented by the following structural formula (3).
構造式(3)
実施例5
合成例1から4のPPE樹脂及び実施例4で用いたPPE樹脂(計5種類)の溶解性について調べた。
溶解性の条件は樹脂1gを溶剤10ccに入れ50℃で超音波により溶解させた。後、この溶液を5℃の冷蔵庫中に一昼夜放置し、各溶液の変化について目視により濁りの発生、及びゲル化変化について調査した。
調査に用いた溶剤はケトン系はアセトン、メチルエチルケトンであり、エステル系は酢酸エチル、酢酸プロピルであり、アルコール系はメタノール、n−ブチルアルコールであり、これら以外にジクロロエタン、トルエンであった。
その結果メタノール以外はすべて溶解性は良好であった。ただn−ブチルアルコールは合成例1のPPE樹脂溶液が白濁ゲル化したが、メチルエチルケトンを5cc加えた系では均一溶液になり、なんら溶解性に問題はなかった。
比較例として現在感光体用電荷輸送性樹脂としてよく用いられているポリカZ(三菱瓦斯化学製)について同様の溶解性について調べた所、ジクロロエタン以外は50℃においても溶解しなかった。このことより、本発明のPPE樹脂は多様な毒性面、安全面に問題の少ない溶剤によく溶解する樹脂であることが判った。
Example 5
The solubility of the PPE resins of Synthesis Examples 1 to 4 and the PPE resins used in Example 4 (total 5 types) were examined.
The solubility condition was that 1 g of resin was placed in 10 cc of solvent and dissolved at 50 ° C. by ultrasonic waves. Thereafter, this solution was left in a refrigerator at 5 ° C. for a whole day and night, and the change in each solution was visually examined for occurrence of turbidity and gelation change.
Solvents used in the investigation were acetone and methyl ethyl ketone as ketone systems, ethyl acetate and propyl acetate as ester systems, methanol and n-butyl alcohol as alcohol systems, and dichloroethane and toluene in addition to these.
As a result, the solubility was good except for methanol. However, although the PPE resin solution of Synthesis Example 1 turned cloudy to gel with n-butyl alcohol, a system in which 5 cc of methyl ethyl ketone was added became a homogeneous solution, and there was no problem in solubility.
As a comparative example, when the same solubility was investigated for Polyca Z (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical), which is often used as a charge transporting resin for photoreceptors, it was not dissolved at 50 ° C. except for dichloroethane. From this, it was found that the PPE resin of the present invention is a resin that dissolves well in various toxic and safety-friendly solvents.
本発明の感光体は、複写機やプリンター以外にも、感光体を有するものに好適に用いることができる。 The photoconductor of the present invention can be suitably used for those having a photoconductor other than a copying machine and a printer.
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