JP2632217B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JP2632217B2 JP17573089A JP17573089A JP2632217B2 JP 2632217 B2 JP2632217 B2 JP 2632217B2 JP 17573089 A JP17573089 A JP 17573089A JP 17573089 A JP17573089 A JP 17573089A JP 2632217 B2 JP2632217 B2 JP 2632217B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子写真感光体に関し、詳しくは静電特性、
耐湿性及び耐久性の優れた電子写真感光体に関する。
(従来の技術) 電子写真感光体には所定の特性を得るため、あるいは
適用される電子写真プロセスの種類に応じて種々の構成
をとる。
電子写真感光体の代表的なものとして、支持体上に光
導電層が形成されている感光体及び表面に絶縁層を備え
た感光体があり、広く用いられている。支持体と少なく
とも1層の光導電層から構成される感光体は、最も一般
的な電子写真プロセスによる、即ち、帯電、画像露光及
び現像、更に必要に応じて転写による画像形成に用いら
れる。
更には、ダイレクト製版用のオフセット原版として電
子写真感光体を用いる方法が広く実用されている。
電子写真感光体の光導電層を形成するために使用する
結合剤は、それ自体の成膜性および光導電性粉末の結合
剤中への分散能力が優れるとともに、形成された記録体
層の基材に対する接着性が良好であり、しかも記録体層
の光導電層は帯電能力に優れ、暗減衰が小さく、光減衰
が大きく、前露光疲労が少く、且つ、撮像時の湿度の変
化によってこれら特性を安定に保持していることが必要
である等の各種の静電特性および優れた撮像性を具備す
る必要がある。
古くから公知の樹脂として、例えばシリコーン樹脂
(特公昭34−6670号)、スチレン−ブタジエン樹脂、
(特公昭35−1960号)、アルキッド樹脂、マレイン酸樹
脂、ポリアミド(特公昭35−11219号)酢酸ビニル樹脂
(特公昭41−2425号)、酢酸ビニル共重合体(特公昭41
−2426号)、アクリル樹脂(特公昭35−11216号)、ア
クリル酸エステル共重合体(例えば特公昭35−11219
号、特公昭36−8510号、特公昭41−13946号等)等が知
られている。
しかし、これらの樹脂を用いた電子写真感光材料にお
いては、1)光導電性粉末との親和性が不足し、塗工液
の分散性が不良となる。2)光導電層の帯電性が低い、
3)複写画像の画像部(特に網点再現性・解像力)の品
質が悪い、4)複写画像作成時の環境(例えば高温高
湿、低温低湿)にその画質が影響されやすい、5)感光
層の膜強度・接着性が充分でなく、特にオフセットマス
ターとして用いると、オフセット印刷時に、感光層の脱
離等が生じ印刷枚数が多くできない、等のいずれかの問
題があった。
光導電層の静電特性の改良方法として種々の方法が提
案されており、その1つの方法として例えば、芳香族環
又はフラン環にカルボキシル基又はニトロ基を含有する
化合物、あるいはジカルボン酸の無水物を更に組合せ
て、光導電層に共存させる方法が特公昭42−6878号、特
公昭45−3073号に開示されている。しかし、これらの方
法によって改良された感光材料でも、その静電特性は充
分でなく、特に光減衰特性の優れたものは得られていな
い。そこでこの感光材料の感度不足を改良するために、
光導電層中に増感色素を多量に加える方法が従来とられ
てきたが、このような方法によって作製された感光材料
は白色度が著しく劣化し、記録体としての品質低下を生
じ、場合によっては感光材料の暗減衰の劣化を起こし、
充分な複写画像が得られなくなってしまうという問題を
有していた。
一方、光導電層に用いる結着樹脂として樹脂の平均分
子量を調節して用いる方法が特開昭60−10254号に開示
されている。即ち、酸価4〜50のアクリル樹脂で平均分
子量が103〜104の分布の成分のものと104〜2×105の分
布の成分のものを併用することにより、静電特性(特に
PPC感光体としての繰り返し再現性が良好)、耐湿性等
を改良する技術が記載されている。
更に、電子感真感光体を用いた平版印刷用原版の研究
が鋭意行なわれており、電子写真感光体としての静電特
性と印刷原版としての印刷特性を両立させた光導電層用
の結着樹脂として、例えば、特公昭50−31011号では、
フマル酸存在下で(メタ)アクリレート系モノマーと他
のモノマーと共重合させた、w1.8×104〜10×104でTg
10〜80℃の樹脂と、(メタ)アクリレート系モノマーと
フマル酸以外の他のモノマーとから成る共重合体とを併
用したもの、又特開昭53−54027号では、カルボン酸基
をエステル結合から少なくとも原子数7個離れて有する
置換基をもつ(メタ)アクリル酸エステルを含む三元共
重合体を用いるもの、又特開昭54−20735号、特開昭5
−202544号では、アクリル酸及びヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートを含む4元又は5元共重合体を用いる
もの、又特開昭58−68046号では、炭素数6〜12のアル
キル基を置換基とする(メタ)アクリル酸エステル及び
カルボン酸含有のビニルモノマーを含む3元共重合体を
用いるもの等が光導電層の不感脂化性の向上に効果があ
ると記載されている。しかし、上記した静電特性・耐湿
特性及び耐久性に効果があるとされる樹脂であっても、
現実に評価してみると特に帯電性、暗電荷保持性、光感
度の静電特性、光導電層の平滑性等に問題があり、実用
上満足できるものではなかった。
又、電子写真式平版印刷用原版として開発されたとす
る結着樹脂においても、現実に評価してみると前記の静
電特性、印刷物の地汚れ等に問題があった。
更に、これらの問題点を解決するために、結着樹脂と
して酸性基を重合体の側鎖に含有する共重合成分を0.05
〜10重量%含有する低分子量の樹脂および酸性基を重合
体主鎖の末端に結合する低分子量の樹脂(w103〜1
04)を用いることにより、光導電層の平滑性及び静電特
性を良好にし、しかも地汚れのない画質を得ることがそ
れぞれ特開昭63−217354号および特開昭64−70761号
に、更にかかる低分子量樹脂を高分子量の樹脂(w104
以上)と組合せて用いたり、あるいは架橋反応を利用し
たりすることにより、上記特性を阻害せずに光導電層の
膜強度を充分ならしめる耐刷性を向上させることが特願
昭63−49817号、特開昭63−220148号、同63−220149
号、特開平1−100554号、同1−102573号および同1−
116643号等に記載されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、これらの樹脂を用いても、環境が高温
・高湿から低温・低湿まで著しく変動した場合における
安定した性能の維持においてはいまだ不充分であること
が判った。特に半導体レーザー光を用いたスキャニング
露光方式では、従来の可視光による全面同時露光方式に
比べ、露光時間が長くなり、また露光強度にも制約があ
ることから、静電特性、特に暗電荷保持特性、光感度に
対して、より高い性能が要求される。
更には、電子写真式平版印刷用原版において、半導体
レーザー光を用いたスキャニング露光方式を採用した場
合、従来の感光体で実際に試験してみると、上記の静電
特性が不満足であるとともに、特にE1/2とE1/10との
差が大きく露光後の残留電位を小さくするのが困難とな
り、複写画像のカブリが顕著となってしまい、又、オフ
セットマスターとして印刷しても、印刷物に印刷原稿の
貼り込み跡が出てしまう等の重大な問題となって現われ
た。
本発明は、以上の様な従来の電子写真感光体の有する
課題を改良するものである。
本発明の目的は、複写画像形成時の環境が低温低湿あ
るいは高温高湿の如く変動した場合でも、安定して良好
な静電特性を維持し、鮮明で良質な画像を有する電子写
真感光体を提供することである。
本発明の他の目的は、静電特性に優れ且つ環境依存性
の小さいCPC電子写真感光体を提供することである。
本発明の他の目的は、半導体レーザー光を用いたスキ
ャニング露光方式に有効な電子写真感光体を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、電子写真式平版印刷原版とし
て、印刷物に地汚れの発生が見られず、且つ貼り込み跡
が生じない平版印刷原版を提供することである。
(課題を解決するための手段) 上記目的は、無機光導電体及び結着樹脂を少なくとも
含有する光導電層を有する電子写真感光体において、該
結着樹脂が、下記の表わされる結着樹脂〔A〕の少なく
とも1種及び結着樹脂〔B〕の少なくとも1種を含有す
る事を特徴とする電子写真感光体により達成されること
が見出された。
結着樹脂〔A〕: 1×103〜2×104の重量平均分子量を有し、下記一般
式(I)で示される重合成分を30重量%以上含有し、且
つ重合体主鎖の片末端に−PO3H2基、−SO3H基、−COOH
基、 {Rは炭化水素基又は−OR′基(R′は炭化水素基を
示す)を示す}及び環状酸無水物含有基から選択される
少なくとも1種の酸性基を結合して成る樹脂。
一般式(I) 式(I)中、a1、a2は各々、水素原子又は炭化水素基
を表わす。R1は炭化水素基を表わす。
結着樹脂〔B〕: 下記一般式(III a)及び一般式(III b)で示され
る、重量平均分子量1×103〜1.5×104のポリエステル
型マクロモノマーのうちの少なくとも1種を重合体成分
として含有する重量平均分子量3×104〜1×106のグラ
フト共重合体から成る樹脂。
一般式(III a) 一般式(III b) 式[III a]および[III b]中、〔 〕内は繰り返し
単位を表わす。
c1及びc2は、互いに同じでも異なってもよく、各々水
素原子又は炭素数1〜8の炭化水素基を表わす。
X1は、単結合もしくは−COO−、−OCO−、 (l1,l2は1〜3の整数を表わす)、 (d1は水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表わ
す)、−CONHCONH−、−CONHCOO−、−O−、 又は−SO2−を表わす。
Y1は、X1とZ1とを連結する基を表わす。
Z1は−CH2−、−O−又は−NH−を表わす。
W1及びW2は、互いに同じでも異なってもよく、各々二
価の脂肪族基、二価の芳香族基{各々の二価の有機残基
の結合中に−O−、−S−、 (d2は水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表わ
す)、−SO2−、−COO−、−OCO−、−CONHCO−、−NHC
ONH−、 (d3はd2と同一の内容を表わす)、 (d4はd2と同一の内容を表わす)及び から選ばれた少なくとも1つの結合基を介在させてもよ
い}又はこれら残基の組合せにより構成された有機残基
を表わす。
R31は水素原子、炭化水素基又は−COR33基(R33は炭
化水素基を示す)を表わす。
W3は二価の脂肪族基を表わす。
c3及びc4はc1及びc2と、X2、Y2およびZ2はX1、Y1及び
Z1と、R31はR32と、各々同一の内容を表わす。
即ち、本発明の供される結着樹脂は、特定の繰り返し
単位の重合体成分を有し、かつ酸性基(以下本明細書中
では特にことわらない限り酸性基の語の中に環状酸無水
物含有基も含むものとする)を重合体主鎖の片末端に結
合する低分子量の樹脂〔A〕と、上記一般式(III a)
で示されるマクロモノマー及び一般式(III b)で示さ
れるマクロモノマーのうちの少なくとも1種を含むグラ
フト供重合体から成る高分子量の樹脂〔B〕とから少な
くとも構成される。
更には、低分子量の樹脂〔A〕としては、下記一般式
(II a)及び一般式(II b)で示される、2位に、及び
/又は2位と6位に特定の置換基を有するベンゼン環又
は無置換のナフタレン環を含有する、特定の置換基をも
つメタクリレート成分を含有する、末端に酸性基を結合
した樹脂〔A〕(以降、この低分子量体を樹脂〔A′〕
とする)であることが好ましい。
一般式(II a) 一般式(II b) 式〔II a〕および〔II b〕中、A1及びA2は互いに独立
に各々水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、塩素原
子、臭素原子、−COD1及び−COOD2(D1及びD2は各々炭
素数1〜10の炭化水素基を示す)を表わす。但し、A1
A2が共に水素原子を表わすことはない。
B1及びB2は各々−COO−とベンゼン環を結合する、単
結合又は連結原子数1〜4個の連結基を表わす。
更に、高分子量の樹脂〔B〕としては、上記式(III
a)および(III b)で表わされるマクロモノマーのうち
の少なくとも1種を含み、且つ重合体主鎖の末端に酸性
基(−PO3H2基、−SO3H基、−COOH基、−OH基、 及び/又は環状ジカルボン酸無水物含有基)を結合して
成るグラフト型共重合体(以降この高分子量を樹脂
〔B′〕とする)であることが好ましい。
本発明では、特定の共重合成分を含有する酸性基含有
樹脂〔A〕は、樹脂中に含有される酸性基が無機光導電
体の化学量論的な欠陥に吸着し、且つ低分子量体である
ことから、光導電体の表面の被覆性を向上させることで
光導電体のトラップを補償すると共に湿度特性を飛躍的
に向上させる一方、光導電体の分散が充分に行なわれ、
凝集を抑制することが判った。そして樹脂〔B〕は、樹
脂〔A〕を用いたことによる電子写真特性の高性能を全
く阻害せずに、樹脂〔A〕のみでは不充分な光導電層の
機械的強度を充分ならしめるものである。
本発明によれば、無機光導電体の結着樹脂として、樹
脂〔A〕と樹脂〔B〕を各々樹脂の重量平均分子量並び
に樹脂中の酸性基の含有量及び結合位置を特定化するこ
とで、無機光導電体と樹脂との相互作用の強さを適度に
変えることができたことによると推定される。即ち、相
互作用のより強い樹脂〔A〕が選択的に無機光導電体に
適切に吸着し、一方で樹脂〔A〕に比べて相互作用の弱
い樹脂〔B〕においては、樹脂中の重合体の主鎖に対し
て特定の位置に結合した酸性基が電子写真特性を疎外し
ない程度に無機光導電体とゆるやかに相互作用し、且つ
樹脂〔B〕間においては長い分子鎖長及びグラフト部鎖
長の分子鎖同志が相互作用をすることで、上記した如く
電子写真特性及び膜の機械的強度をともに著しく向上さ
せることができたと推定される。
また、樹脂〔A′〕を用いると樹脂〔A〕の場合より
も、より一層電子写真特性(特にV10,D.R.R,E1/10)の
向上が達成できる。
この事の理由は不明であるが、1つの理由として、メ
タクリレートのエステル成分である。オルト位に置換基
を有する平面性のベンゼン環、又はナフタレン環の効果
により、膜中の酸化亜鉛界面でのこれらポリマー分子鎖
の配列が適切に行なわれることによるものと考えられ
る。
樹脂〔B′〕を用いると、静電特性、特にD.R.R及び
1/10がより良好となり、樹脂〔A〕を用いたことによ
る優れた特性を全く妨げず、その効果は特に高温・高
湿、低温低湿等の如き環境変化においても変動が殆んど
なく好ましい。
また、本発明では、光導電体表面の平滑性が滑らかと
なる。電子写真式平版印刷原版として光導電層表面の平
滑性の粗い感光体を用いると、光導電体である無機粒子
と結着樹脂の分散状態が適切でなく、凝集物が存在する
状態で光導電層が形成されるため、不感脂化処理液によ
る不感脂化処理をしても非画像部の親水化が均一に充分
に行なわれず、印刷時に印刷インキの付着を引き起こ
し、結果として印刷物の非画像部の地汚れを生じてしま
う 本発明の樹脂を用いた場合に無機光導電体と結着樹脂
の吸着・被覆の相互作用が適切に行なわれ、且つ光導電
層の膜強度が保持されるものである。
樹脂〔A〕において、重量平均分子量は1×103〜2
×104、好ましくは3×103〜1×104、式(I)の繰り
返し単位に相当する共重合成分の存在割合は30重量%以
上、好ましくは50〜97重量%、主鎖末端に結合する酸性
基の存在割合は0.5〜15重量%、好ましくは1〜10重量
%である。
樹脂〔A′〕における、式(II a)及び/又は(II
b)の繰り返し単位に相当するメタクリレートの共重合
成分の存在割合は、30重量%以上、好ましくは50〜97重
量%、重合体主鎖の末端に結合する酸性基の存在割合は
樹脂〔A′〕100重量部に対して0.5〜15重量%、好まし
くは1〜10重量%である。また、樹脂〔A〕のガラス転
移点は好ましくは−20℃〜110℃、より好ましくは−10
℃〜90℃である。
樹脂〔B〕において重量平均分子量5×104〜1×1
06、好ましくは8×104〜5×105である。
一般式(III a)及び/又は(III b)で示されるマク
ロモノマーの重合体中における存在割合は、好ましくは
0.5〜80重量%で、より好ましくは1〜40重量%であ
る。
樹脂〔B〕のガラス転移点は、好ましくは0゜〜110
℃、より好ましくは、20゜〜90℃である。
結着樹脂〔A〕の分子量が1×103より小さくなる
と、皮膜形成能が低下し充分な膜強度が保てず、一方分
子量が2×104より大きくなると本発明の樹脂であって
も近赤外〜赤外光分光増感色素を用いた感光体において
高温・高湿、低温・低湿の過酷な条件下での電子写真特
性(暗減衰保持率、及び光感度E1/10)の変動が多少大
きくなり、安定した複写画像が得られるという本発明の
効果が薄れてしまう。
結着樹脂〔A〕における酸性基含有量が0.5重量%よ
り少ないと、初期電位が低くて充分な画像濃度を得るこ
とができない。一方該酸性基含有量が15重量%よりも多
いと、いかに低分子量体といえども分散性が低下し、膜
平滑度及び電子写真特性の高湿特性が低下し、更にオフ
セットマスターとして用いるときに地汚れが増大する。
又、結着樹脂〔B〕の分子量が3×104より小さくな
ると、膜強度が充分に保てず、一方分子量が106より大
きくなると、分散性が低下し膜平滑度が劣化し、複写画
像の画質(特に、細線・文字の再現性が悪くなる)が悪
化し、更にオフセットマスターとして用いる時に地汚れ
が著しくなってしまう。
又結着樹脂〔B〕におけるマクロモノマー含有量が0.
5重量%より少ないと電子写真特性(特に暗減衰率、光
感度)が低下し、又環境条件での電子写真特性の変動が
特に近赤外〜赤外光分光増感色素との組み合わせにおい
て、大きくなる。これはグラフト部となるマクロモノマ
ーが微かとなることで結果として従来のホモポリマーあ
るいはランダム共重合体と殆んど同じ組成になってしま
うことによると考えられる。
一方マクロモノマーの含有量が80%を越えると、他の
共重合成分に相当する単量体と本発明に従うマクロモノ
マーとの共重合性が充分でなくなり、結着樹脂として用
いても充分な電子写真特性が得られなくなってしまう。
次に本発明に供される結着樹脂〔A〕及び結着樹脂
〔B〕の詳細について説明する。
本発明の樹脂〔A〕は、式(I)で示される繰り返し
単位を少なくとも1種重合成分として含有する。
一般式(I)において、a1およびa2は、水素原子又は
炭素数1〜4のアルキル基(例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基等)を表わす。R1は、炭素数
1〜18の置換されていてもよいアルキル基(例えばメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、
ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリ
デシル基、テトラデシル基、2−クロロエチル基、2−
ブロモエチル基、2−シマノエチル基、2−ヒドロキシ
エチル基、2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル
基、3−ヒドロキシプロピル基等)、炭素数2〜18の置
換されていてもよいアルケニル基(例えばビニル基、ア
リル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル
基、ヘプテニル基、オクテニル基等)、炭素数7〜12の
置換されていてもよいアラルキル基(例えばベンジル
基、フェネチル基、ナフチルメチル基、2−ナフチルエ
チル基、メトキシベンジル基、エトキシベンジル基、メ
チルベンジル基等)、炭素数5〜8の置換されていても
よいシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シク
ロヘキシル基、シクロヘプチル基等)、置換されていて
もよいアリール基(例えばフェニル基、トリル基、キシ
ル基、メシチル基、ナフチル基、メトキシフェニル基、
エトキシフェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロ
フェニル基、ブロモフェニル基、クロロフェニル基、ジ
クロロフェニル基、ヨードフェニル基、メトキシカルボ
ニルフェニル基、エトキシカルボニルフェニル基、シア
ノフェニル基、ニトロフェニル基等)等が挙げられる。
更に、好ましくは一般式(I)の繰り返し単位に相当
する共重合体成分が、一般式(II a)及び/又は(II
b)で示される特定のアリール基を含有するメタクリレ
ート成分で表わされる(樹脂〔A′〕)。
一般式(II a) 一般式(II b) 式(II a)において、好ましいA1及びA2として、それ
ぞれ、水素原子、塩素原子及び臭素原子のほかに、好ま
しい炭化水素基として、炭素数1〜4のアルキル基(例
えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)、
炭素数7〜9のアラルキル基(例えばベンジル基、フェ
ネチル基、3−フェニルプロピル基、クロロベンジル
基、ジクロロベンジル基、ブロモベンジル基、メチルベ
ンジル基、メトキシベンジル基、クロロ−メチル−ベン
ジル基等)及びアリール基(例えばフェニル基、トリル
基、キシリル基、ブロモフェニル基、メトキシフェニル
基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基等)、並び
に−COD1及び−COOD2(好ましいD1及びD2としては上記
好ましい炭化水素基として記載したものを挙げることが
できる)を挙げることができる。但し、A1、A2がともに
水素原子を表わすことはない。
式(II a)において、B1は−COO−とベンゼン環を結
合する単結合又は CH2 n1(n1は1〜3の整数を表わす)、 −CH2OCO−、−CH2CH2OCO− CH2On2(n2は1または2の整数を表わす)、−CH2C
H2O−、 等の如き連結原子数1〜4個の連結基を表わす。
式(II b)におけるB2はB1と同一の内容を表わす。
本発明の樹脂〔A′〕で用いられる式(II a)又は
(II b)で示される繰り返し単位に相当する共重合成分
の具体例を以下に挙げる。しかし、本発明の範囲はこれ
らに限定されるものではない。
また、以下の各例において、T1およびT2は各々Cl、Br
又はIを示し、R11はCaH2a+1又は を示し、aは1〜4の整数を示し、bは0又は1〜3の
整数を示し、cは1〜3の整数を示す。
また、本発明の樹脂〔A′〕における重合体主鎖の片
末端に結合した酸性基において、好ましい酸性基とし
て、−PO3H2基、−SO3H基、−COOH基、 環状酸無水物含有基を挙げることができる。
において、Rは炭化水素基又はOR′基(R′は炭化水素
基を表わす)を表わし、R及びR′は好ましくは炭素数
1〜22の脂肪族基(例えば、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル
基、ドデシル基、オクタデシル基、2−クロロエチル
基、2−メトキシエチル基、3−エトキシプロピル基、
アリル基、クロトニル基、ブテニル基、シクロヘキシル
基、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロピル
基、メチルベンジル基、クロロベンジル基、フルオロベ
ンジル基、メトキシベンジル基等、又は置換されてもよ
いアリール基(例えば、フェニル基、トリル基、エチル
フェニル基、プロピルフェニル基、クロロフェニル基、
フルオロフェニル基、ブロモフェニル基、クロロメチル
フェニル基、ジクロロフェニル基、メトキシフェニル
基、シアノフェニル基、アセトアミドフェニル基、アセ
チルフェニル基、ブトキシフェニル基等)等を表わす。
また、環状酸無水物含有基とは、少なくとも1つの環
状酸無水物を含有する基であり、含有される環状酸無水
物としては、脂肪族ジカルボン酸無水物、芳香族ジカル
ボン酸無水物が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸無水物の例としては、コハク酸無
水物環、グルタコン酸無水物環、マレイン酸無水物環、
シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸無水物環、シクロ
ヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物環、シクロヘキセ
ン−1,2−ジカルボン酸無水物環、2,3−ビシクロ〔2.2.
2〕オクタンジカルボン酸無水物環等が挙げられ、これ
らの環は、例えば塩素原子、臭素原子等のハロゲン原
子、メチル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基等のア
ルキル基等が置換されていてもよい。
又、芳香族ジカルボン酸無水物の例としては、フタル
酸無水物環、ナフタレン−ジカルボン酸無水物環、ピリ
ジン−ジカルボン酸無水物環、チオフェン−ジカルボン
酸無水物環等が挙げられ、これらの環は、例えば、塩素
原子、臭素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ヒドロキシ
ル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基
(アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキ
シ基等)等が置換されていてもよい。
これらの酸性基は、重合体主鎖の末端に直接結合して
もよいし、連結基を介して結合してもよい。連結基とし
ては、いずれの結合する基でもよいが、例えば具体的に
挙げるとすれば、 (b1、b2は同じでも異なってもよく、各々水素原子、ハ
ロゲン原子(塩素原子、臭素原子等)、−OH基、−シア
ノ基、アルキル基(メチル基、エチル都、2−クロロエ
チル基、2−ヒドロキシエチル基、プロピル基、ブチル
基、ヘキシル基等)、アラルキル基(ベンジル基、フェ
ネチル基等)、フェニル基等を表わす)、 (b3、b4はb1、b2と同一の内容を表わす)、 −O−、−S−、 {b5は、水素原子、又は炭化水素基を表わす(炭化水素
基として具体的には炭素数1〜12の炭化水素基(例えば
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、2−メトキシ
エチル基、2−クロロエチル基、2−シアノエチル基、
ベンジル基、メチルベンジル基、クロロベンジル基、メ
トキシベンジル基、フェネチル基、フェニル基、トリル
基、クロロフェニル基、メトキシフェニル基、ブチルフ
ェニル基等)が挙げられる)}−CO−、−COO−、−OCO
−、 −SO2−、−NHCONH−、−NHCOO−、−NHSO2−、−CONHC
OO−、−CONHCONH−、複素環(ヘテロ原子として、O、
S、N等を少なくとも1種含有する5〜6員環又はこれ
らの縮合環であればいずれでもよい:例えば、チオフェ
ン環、ピリジン環、フラン環、イミダゾール環、ピペリ
ジン環、モルホリン環等が挙げられる)又は (b6、b7は同じでも異なってもよく、炭化水素基又は−
Ob8(b8は炭化水素基)を表わす。これらの炭化水素基
としては、b5で挙げたものと同一のものを挙げることが
できる)等の結合基の単独又は、これらの組合せにより
構成された連結基等が挙げられる。
更に、結着樹脂〔A〕では、上記一般式(I)で示さ
れる共重合成分(一般式(II a)又は(II b)で示され
るものも含む)および酸性基を含有する共重合成分に加
えて、更に、熱及び/又は光硬化性官能基を含有する共
重合成分を1〜20重量%含有することが、より大きな機
械的強度を得る上で好ましい。
「熱及び/又は光硬化性官能基」とは、熱及び光のう
ちの少なくともいずれかにより樹脂の硬化反応を行なう
官能基をいう。
光硬化性官能基として具体的には、乾英夫、永松元太
郎、「感光性高分子」(講談社、1977年刊)、角田隆
弘、「新感光性樹脂」(印刷学会出版部、1981年刊)、
G.E.Green and B.P,Strak,J.Macro.Sci.Reas.Macro Che
m.,C21(2),187〜273(1981〜82)、C.G.Rattey,「Ph
otopolymirization of Surface Cootings」(A.Wiley I
nter Science Pub.1982年刊)、等の総説に引例された
光硬化性樹脂として従来公知の感光性樹脂等に用いられ
る官能基が用いられる。
また本発明における「熱硬化性官能基」は、前記の酸
性基以外の官能基であって、例えば、遠藤剛、「熱硬化
性高分子の精密化」(C.M.C(株)、1986年刊)、原崎
勇次「最新バインダー技術便覧」第II−I章(総合技術
センター、1985年刊)、大津隆行「アクリル樹脂の合成
・設計と新用途開発」(中部経営開発センター出版部、
1985年刊)、大森英三「機能性アクリル系樹脂」(テク
ノシステム,1985年刊)等の総説に引例の官能基を用い
ることができる。
例えば−OH基、−SH基、−NH2基、−NHR2基〔R2は炭
化水素基を表わし、例えば炭素数1〜10の置換されても
よいアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、2
−クロロエチル基、2−メトキシエチル基、2−シアノ
エチル基等)、炭素数4〜8の置換されてもよいシクロ
アルキル基(例えばシクロヘプチル基、シクロヘキシル
基等)、炭素数7〜12の置換されてもよいアラルキル基
(例えばベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロ
ピル基、クロロベンジル基、メチルベンジル基、メトキ
シベンジル基等)、置換されてもよいアリール基(例え
ばフェニル基、トリル基、キシリル基、クロロフェニル
基、ブロモフェニル基、メトキシフェニル基、ナフチル
基等)等が挙げられる〕、 −CONHCOH2OR3〔R3は水素原子又は炭素数1〜8のアル
キル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ヘキシル基、オクチル基等)を表わす〕、−N
=C=O基及び {b1,b2は、各々水素原子、ハロゲン原子(例えば塩素
原子、臭素原子等)又は炭素数1〜4のアルキル基(例
えばメチル基、エチル基等)を表わす}等を挙げること
ができる。又該重合性二重結合基として、具体的には、
CH2=CH−、CH2=CH−CH2−、 CH2=CH−NHCO−、CH2=CH−CH2−NHCO−、CH2=CH−SO
2−、CH2=CH−CO−、CH2=CH−O−、CH2=CH−S−等
を挙げることができる。
本発明において、結着樹脂に該硬化性官能基の群から
選択される官能基を少なくとも1種含有させる方法とし
て、重合体に高分子反応で導入する方法、又は該官能基
を1種又はそれ以上含有する1種又はそれ以上の単量体
と前記した一般式(I)(一般式(II a)又は(II b)
も含む)の繰り返し単位に相当する単量体及び「酸性基
含有の共重合体成分」に相当する単量体と共重合反応す
る方法等により得られる。
高分子反応は、従来公知の低分子合成反応の方法をそ
のまま用いることができ、例えば、日本化学会編、「新
実験化学講座14巻、有機化合物の合成と反応〔I〕〜
〔V〕」、(丸善株式会社刊)、岩倉義男、栗田恵輔著
「反応性高分子」等の総説引例の公知文献等に詳細に記
載されている。
一方、該「光及び/又は熱硬化反応を行なう官能基」
を含有する単量体の例としては、例えば一般式(II)の
繰り返し単位に相当する単量体と共重合し得る、該官能
基を含有するビニル系化合物を挙げることができる。具
体的には、前記した「酸性基含有の化合物」と同様の化
合物の置換基中に該官能基を含有するもの等が挙げられ
る。
「熱/光硬化性官能基」含有の繰返し単位について例
示する。ここで、R11、a、d、eは前記と同様の内容
を示し、P1およびP3は各々H又はCH3を示し、R14は−CH
=CH2又は−CH2C=C2を示し、R15は−CH=CH2又は−CH=CHCH3を示し、R16は−CH=CH2、−CH2CH=CH
2 を示し、ZはS又はOを示し、T3はOH又はNH2を示し、
hは1〜11の整数を示し、iは1〜10の整数を示す。
更に、本発明の樹脂〔A〕は、前記した一般式(I)
(一般式(II a)および(II b)も含む)の共重合体成
分に相当する単量体とともに、これら以外の他の単量体
を共重合成分として含有してもよい。
例えば、一般式(I)で説明した以外の置換基を含有
するメタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類、
クロトン酸エステル類に加え、α−オレフィン類、アル
カン酸ビニル又はアリルエステル類(例えばアルカン酸
としては、酢酸プロピオン酸、酪酸、吉草酸等)、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、ビニルエーテル
類、イタコン酸エステル類(例えばジメチルエステル、
ジエチルエステル等)、アクリルアミド類、メタクリル
アミド類、スチレン類(例えばスチレン、ビニルトルエ
ン、クロロスチレン、ヒドロキシスチレン、N,N−ジメ
チルアミノメチルスチレン、メトキシカルボニルスチレ
ン、メタンスルホニルオキシスチレン、ビニルナフタレ
ン等)、複素環ビニル類(例えばビニルピロリドン、ビ
ニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルチオフェ
ン、ビニルイミダゾリン、ビニルピラゾール、ビニルジ
オキサン、ビニルキノリン、ビニルテトラゾール、ビニ
ルオキサジン等)等が挙げられる。
樹脂〔A〕において、重合体主鎖の片末端に該酸性基
を結合するには、従来公知のアニオン重合あるいはカチ
オン重合によって得られるリビングポリマーの末端に種
々の試薬を反応させる方法(イオン重合法による方
法)、分子中に特定の酸性基を含有した重合開始剤及び
/又は連鎖移動剤を用いてラジカル重合させる方法(ラ
ジカル重合法による方法)、あるいは以上の如きイオン
重合法もしくはラジカル重合法によって得られた末端に
反応性基(例えばアミノ基、ハロゲン原子、エポキシ
基、酸ハライド基等)含有の重合体を高分子反応によっ
て本発明の特定の酸性基に変換する方法等によって容易
に行なうことができる。
具体的には、P.Dreyfuss,R.P.Quirk,Encycl.Polym.Sc
i.Eng,、551(1987)、中條善樹、山下雄也「染料と
薬品」、30、232(1985)、上田明、永井進「科学と工
業」60、57(1986)等の総説及びそれに引用の文献等に
記載の方法によって製造することができる。
具体的には、用いる連鎖移動剤としては、例えば、該
酸性基あるいは、上記反応性基(即ち該酸性基に誘導し
うる基)を含有するメルカプト化合物(例えばチオグリ
コール酸、チオリンゴ酸、チオサリチル酸、2−メルカ
プトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、3−
メルカプト酪酸、N−(2−メルカプトプロピオニル)
グリシン、2−メルカプトニコチン酸、3−〔N(2−
メルカプトエチル)カルバモイル〕プロピオン酸、3−
〔N−(2−メルカプトエチル)アミノ〕プロピオン
酸、N−(3−メルカプトプロピオニル)アラニン、2
−メルカプトエタンスルホン酸、3−メルカプトプロパ
ンスルホン酸、4−メルカプトブタンスルホン酸、2−
メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−プロパ
ンジオール、1−メルカプト−2−プロパノール、3−
メルカプト−2−ブタノール、メルカプトフェノール2
−メルカプトエチルアミン、2−メルカプトイミダゾー
ル、2−メルカプト−3ピリジノール、4−(2−メル
カプトエチルオキシカルボニル)フタル酸無水物、2−
メルカプトエチルホスホノ酸、2−メルカプトエチルホ
スホノ酸モノメチルエステル等)、あるいは上記極性基
又は置換基を含有するヨード化アルキル化合物(例えば
ヨード酢酸、ヨードプロピオン酸、2−ヨードエタノー
ル、2−ヨードエタンスルホン酸、3−ヨードプロパン
スルホン酸等)が挙げられる。好ましくはメルカプト化
合物が挙げられる。
該酸性基あるいは、特定の反応性基を含有する重合開
始剤としては、具体的には、4,4′−アゾビス(4−シ
アノ吉草酸)、4,4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸ク
ロライド)、2,2′−アゾビス(2−シアノプロパノー
ル)、2,2′−アゾビス(2−シアノペンタノール)、
2,2′−アゾビス〔2−メチル−N−(2−ヒドロキシ
エチル)−プロピオアミド〕、2,2′−アゾビス{2−
メチル−N−〔1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−
ヒドロキシエチル〕プロピオアミド}、2,2′−アゾビ
ス{2−〔1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダ
ゾリン−2−イル〕プロパン}、2,2′−アゾビス〔2
−(2イミダゾリン−2−イル)プロパン〕2,2′−ア
ゾビス〔2−(4,5,6,7−テトラヒドロ−1H−1,3−ジア
ゾピン−2−イル)プロパン〕等が挙げられる。
これらの連鎖移動剤あるいは重合開始剤は、各々全単
量体100重量部に対して、0.5〜15重量部であり、好まし
くは2〜10重量部である。
次に樹脂〔B〕の好ましい態様について以下に説明す
る。
本発明の樹脂〔B〕は、式(II a)及び(II b)で示
される、重量平均分子量1×103〜1.5×104のマクロモ
ノマーのうちの少なくとも1種を共重合成分として含有
し、さらに好ましくは重合体主鎖の片末端の該酸性基
(−PO3H2基、−SO3H基、−COOH基、−OH基、 (R0はRと同一の内容を表わす。)環状ジカルボン酸無
水物含有基)を結合した、重量平均分子量3×104〜1
×106のグラフト共重合体から成る高分子量の樹脂であ
る。
本発明の樹脂〔B〕に用いられるグラフ型共重合体樹
脂の共重合成分として供せられる、一方の末端に重合性
二重結合基を、他の末端にヒドロキシル基を各々結合し
た、ポリエステル構造を有するマクロモノマーについ
て、更に具体的に説明する。
一般式(II a)及び(II b)において、〔 〕内は、
式(II a)及び/又は(II b)のマクロモノマーの重量
平均分子量を1×103〜1.5×104とするに十分な、繰り
返し単位を表わす。
一般式(II a)のマクロモノマーにおいて、好ましく
は、c1及びc2は、互いに同じでも異なってもよく、各々
水素原子、ハロゲン原子(例えば塩素原子、臭素原子、
フッ素原子)、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基
(例えばメチル基、エチル基、プロピル基等)、−COOZ
1又は−CH2COOZ2{Z1およびZ2は各々炭素数1〜8のア
ルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基等)、炭
素数7〜9のアラルキル基(例えばベンジル基、フェネ
チル基、3−フェニルプロピル基等)又は置換されても
よいフェニル基(例えばフェニル基、トリル基、キシリ
ル基、メトキシフェニル基等)を表わす}を表わす。
より好ましくは、c1及びc2のうちのいずれか一方が水
素原子を表わす。
X1は、好ましくは、単結合、−COO−、−OCO−、−CH
2COO−、−CH2OCO−、−CONH−、−CONHCONH−、−CONH
COO−又は を表わす。
また、d1は、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基
(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、
ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、2−
メトキシエチル基、2−クロロエチル基、2−シアノエ
チル基、ベンジル基、メチルベンジル基、クロロベンジ
ル基、メトキシベンジル基、フェネチル基、フェニル
基、トリル基、クロロフェニル基、メトキシフェニル
基、ブチルフェニル基等)を表わす。
Y1は、X1とZ1とを連結する基を表わし、単結合又は連
結する基を表わす。連結する基として具体的には −COO、−OCO、−O−、−S−、−SO2−、 −NHCOO−、−NHCONH−、又は から選択される連結基又はこれらの連結基の組合せによ
って形成される結合基を表わす{ここで、e1〜e4は各々
同じでも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子(好
ましくは、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子
等)又は炭素数1〜7の炭化水素基(好ましくは、例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、2−
クロロエチル基、2−メトキシエチル基、2−メトキシ
カルボニルエチル基、ベンジル基、メトキシベンジル
基、フェニル基、メトキシフェニル基、メトキシカルボ
ニルフェニル基等)を表わし、e5〜g7は上記のd1の内容
と同一のものを表わす}。
W1及びW2は互いに同じでも異なってもよく、各々二価
の有機残基を表わし、−O−、−S−、 −SO−、−SO2−、−COO−、−OCO−、−CONHCO−、−N
HCONH−、 から選ばれた結合基を介在させてもよい。二価の脂肪族
基もしくは二価の芳香族基、又はこれらの二価の残基の
組合せにより構成された有機残基を表わす。ここで、d2
〜d4はd1と同一の内容を表わす。
二価の脂肪族基として、例えば が挙げられる{f1及びf2は、互いに同じでも異なっても
よく、各々水素原子、ハロゲン原子(例えばフッ素原
子、塩素原子、臭素原子等)又は炭素数1〜12のアルキ
ル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、クロロ
メチル基、ブロモメチル基、ブチル基、ヘキシル基、オ
クチル基、ノニル基、デシル基等)を表わす。Qは−O
−、−S−又は−NR34−を表わし、R34は炭素数1〜4
のアルキル基、−CH2Cl又は−CH2Brを表わす}。
二価の芳香族基としては、例えばベンゼン環基、ナフ
タレン環基及び5又は6員の複素環基(複素環を構成す
るヘテロ原子として、酸素原子、イオウ原子、窒素原子
から選ばれたヘテロ原子を少なくとも1種含有する)が
挙げられる。これらの芳香族基は置換基を有していても
よく、例えばハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原
子、臭素原子等)、炭素数1〜8のアルキル基(例えば
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基、オクチル基等)、炭素数1〜6のアルコキシ基(例
えばメトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキ
シ基等)が置換基の例として挙げられる。
複素環基としては、例えばフラン環、チオフェン環、
ピリジン環、ピラジン環、ピペラジン環、テトラヒドロ
フラン環、ピロール環、テトラヒドロピラン環、1,3−
オキサゾリン環等が挙げられる。
W3は、二価の脂肪族残基を表わし、例えばCH2 m1
(m1は2〜18の整数を表わす)、 (r1及びr2は同じでも異なってもよく、各々水素原子、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基、オクチル基、デシル基等の炭素数1〜12のアルキル
基を表わす。但し、r1とr2が同時に水素原子を表わす事
はない)、 (r3は炭素数1〜12のアルキル基を表わし、具体的には
r1、r2と同様のアルキル基が挙げられる。m2は3〜18の
整数を表わす)等を表わす。
R3は好ましくは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基
(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基)
又は−COR33基(R33は好ましくはR31と同様のアルキル
基を示す)を表わす。
式(III b)において、好ましいc3、c4、X2、Y2およ
びR32は式(III a)のc1、c2、X1、Y1およびR31にて好
ましいと記載したものと各々同一の内容を表わす。
一般式(III a)及び一般式(III b)におけるマクロ
モノマーにおける で表わされる部分の具体例として各々次のものが挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。但し、以下
の各例において、Q1は−H、−CH3、−CH2COOCH3、−C
l、−Br又は−CNを示し、Q2は−H又は−CH3を示し、X
は−Cl又は−Brを示し、nは2〜12の整数を示し、mは
1〜4の整数を示す。
(A−3) CH2=CH− (A−4) CH2=CH−CH2 (A−17) CH2=CH−CH2−COOCH2nO− W1及びW2の具体的な例として、各々以下の有機残基が
挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。但し、以下の各例において、R41は炭素数1〜4の
アルキル基、−CH2Cl又は−CH2Brを示し、R42は炭素数
1〜8のアルキル基、CH2 lOR41(R41は上記の意味
を表わし、lは2〜8の整数を表わす)、−CH2Cl又は
−CH2Brを示し、R43は−H又は−CH3を示し、R44は炭素
数1〜4のアルキル基を示し、Qは−O−、−S−又は
−NR41−(R41は上記の意味を表わす)を示し、pは1
〜26の整数を示し、qは0又は1〜4の整数を示し、r
は1〜10の整数を示し、jは0又は1〜4の整数を示
し、kは2〜6の整数を示す。
(B−1) CH2 (B−2) −CH=CH− (B−3) −C≡C− (B−11) CH2CH2O CH2CH2 OCH2CH2 (B−12) CH2CH2S C2CH2 (B−13) CH2CH2SCH2CH2OCH2CH2 (B−23) −CH2−C≡C−CH2− (B−24) −CH2−CH=CH−CH2− (B−25) −CH2OCH2CH2− (B−26) −CH2CH2CH2O CH2CH2CH2− (B−27) CH2 kSO2CH2 (B−28) CH2 kS−SCH2 一般式(III a)で示されるマクロモノマーは、高分
子学会編、「高分子データハンドブック〔基礎編〕」
(1986年刊)培風館 等に例示される、ジオール類とジ
カルボン酸類、ジカルボン酸無水物又はジカルボン酸エ
ステル類との重縮合反応によって合成された、重量平均
分子量1×103〜1.5×104のポリエステルオリゴマーの
片末端のカルボキシル基においてのみ、高分子反応によ
り、重合性二重結合基を導入する方法で容易に製造する
事ができる。
ポリエステルの合成法は、従来公知の重縮合反応によ
って合成されるが、具体的には、滝山栄一郎「ポリエス
テル樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社(1986年刊)、
高分子学会編「重縮合と重付加」共立出版(1980年
刊)、I.Goodman「Encyclopedia of Polymer Science a
nd Engineering Vol 12」pl.John Wiley & Sons(1985
年刊)等に記載の方法に従って合成することができる。
ポリエステルオリゴマーの片末端のカルボキシル基の
みに重合性二重合基を導入する方法は、従来公知の低分
子化合物におけるカルボン酸類からエステル化する反応
あるいはカルボン酸類から酸アミド化する反応を用いる
事で合成することができる。
即ち、分子内に重合性二重結合基を含有し且つカルボ
キシル基と化学反応する官能基〔例えば−OH基、 ハロゲン体 (塩化物、臭化物、ヨー化物)、−NH2、−COOR32(R32
は、メチル基、トリフルロメチル基、2,2,2−トリフル
オロエチル基等)等〕を含有する化合物と、ポリエステ
ルオリゴマーを高分子反応する事で該マクロモノマーが
合成される。
具体的には、日本化学会編「新実験化学講座14,有機
化合物の合成と反応〔II〕」、第5章、丸善(株)、
(1977年刊)、岩倉義男、栗田恵輔著、「反応性高分
子」講談社(1977年刊)等に記載の方法を用いて合成す
ることができる。
一般式(III b)で示されるマクロモノマーは、分子
内にヒドロキシル基を含有するカルボン酸類を自己重縮
合反応によりポリエステルオリゴマーを合成した後、一
般式(III a)のマクロモノマー合成と同様の高分子反
応でマクロモノマーを合成する方法によって製造する事
ができる。
更に式(III a)又は(III b)で示されるマクロモノ
マーの具体的な例として、以下にその化合物例を示す。
しかしながら本発明の範囲はこれらに限定されるもので
はない。但し、以下の各例において、〔 〕内はマクロ
モノマーの重量平均分子量を1×103〜1.5×104とする
に十分な繰り返し単位を示し、Q3は−H又は−CH3を示
し、R45及びR46は同じでも異なってもよく、各々−CH3
又は−C2H5を示し、R47は−CH3、−C2H5、−C3H7又は−
C4H9を示し、Yは−Cl又は−Brを示し、Wは−O−又は
−S−を示し、sは2〜12の整数を示し、tは1〜25の
整数を示し、uは2〜12の整数を示し、xは2〜16の整
数を示し、yは1〜4の整数を示し、zは0,1又は2を
示す。
(M−6) CH2=CHCH2 zOCO−CH=CH−COOCH2 tOH 本発明の結着樹脂に用いられる樹脂〔B〕は、前記し
た一般式(III a)及び(III b)から選択される少なく
とも1つのマクロモノマーを少なくとも共重合成分とす
るグラフト共重合体であり、他の共重合成分としては、
前記した結着樹脂の物性を満足し、且つ該マクロモノマ
ーとラジカル共重合し得る単量体であればいずれでもよ
い。
好ましくは、樹脂〔A〕で前記した一般式(I)で示
される単量体を共重合成分として共重合体中の30重量%
〜99重量%含有する。
さらに、本発明の電子写真感光体においてその優れた
電子写真特性を保持しつつ、より大きな機械的強度が望
まれる場合には、グラフト型共重合体の主鎖に、樹脂
〔A〕で述べたと同様の熱及び/又は光硬化性官能基を
導入する手法が適用できる。
即ち、樹脂〔B〕においても、前記した式(III a)
及び/又は(III b)のマクロモノマー及び/好ましく
は一般式(I)で示されるモノマーとともに、少なくと
も1種の熱及び/又は光硬化性官能基を含有するモノマ
ーを共重合成分として含有することが好ましい。かかる
熱及び/又は光硬化性官能基が適宜ポリマー間を架橋さ
せることでポリマーの間の相互作用を強固に、膜として
の強度を向上させるものである。従って、かかる熱及び
/又は光硬化性官能基を含有する本発明の樹脂は、酸化
亜鉛粒子表面と結着樹脂の適切な吸着・被覆を疎外する
ことなく、結着樹脂間の相互作用を強め、その結果、皮
膜強度がより向上する効果を有するものである。
樹脂〔B〕ではこれらの式(III a)及び/又は(III
b)で表わされるポリエステル型マクロモノマー及び前
記した一般式(I)の単量体とともに、これら以外の他
の単量体を共重合成分として含有してもよい。
例えば、一般式(I)で説明した以外の置換基を含有
するメタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類、
クロトン酸エステル類に加え、α−オレフィン類、カル
ボン酸ビニル又はアリルエステル類(例えばカルボン酸
として、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、安息香
酸、ナフタレンカルボン酸等)、アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、ビニルエーテル類、イタコン酸エス
テル類(例えばジメチルエステル、ジエチルエステル
等)、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、スチレ
ン類(例えばスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレ
ン、ヒドロキシスチレン、N,N−ジメチルアミノメチル
スチレン、メトキシカルボニルスチレン、メタンスルホ
ニルオキシスチレン、ビニルナフタレン等)、ビニルス
ルホン含有化合物、ビニルケトン含有化合物、複素環ビ
ニル類(例えばビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビ
ニルイミダゾール、ビニルチオフェン、ビニルイミダゾ
リン、ビニルピラゾール、ビニルジオキサン、ビニルキ
ノリン、ビニルテトラゾール、ビニルオキサジン等)等
が挙げられる。
これら他の単量体は、樹脂〔B〕における共重合体中
において、30重量%を越えない方が好ましい。
又、本発明の樹脂〔B〕は、さらに、重合体主鎖の片
末端に前記の酸性基を結合して成る樹脂であることが好
ましい(樹脂〔B′〕)が、重合体主鎖に結合される酸
性基の具体的内容については樹脂〔A〕において結合す
る酸性基と同一の内容のものを表わす。又、重合体主鎖
の末端にこれら酸性基を結合させる合成方法は、樹脂
〔A〕の場合と同様にして行なう事ができる。しかし高
分子反応で該酸性基を導入する方法は樹脂〔B〕が高分
子量体であるため、反応進行が遅く長時間反応となるこ
と、定量的に反応が進行しにくいこと等から、予め該酸
性基を含有した重合開始剤及び/又は連鎖移動剤による
重合反応で合成する方が好ましい。
本発明では結着樹脂〔A〕及び結着樹脂〔B〕ととも
に、他の従来公知の樹脂を併用させることもできる。そ
れらの樹脂としては、例えば、アルキッド樹脂、ポリブ
チラール樹脂、ポリオレフィン類、エチレン−酢ビ共重
合体、スチレン樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、アル
リレート−ブタジエン樹脂、アルカン酸ビニル樹脂等が
挙げられる。
上記他の樹脂は、本発明の樹脂を用いた全結着樹脂量
〔A〕及び〔B〕の30%(重量比)を越えると本発明の
効果(特に静電特性の向上)が失われる。
本発明に用いる樹脂〔A〕(樹脂〔A′〕も含む)と
樹脂〔B〕(樹脂〔B′〕も含む)の使用量の割合は、
使用する無機光導電材料の種類、粒径、表面状態によっ
て異なるが、一般に樹脂〔A〕及び/又は〔A′〕樹脂
〔B〕及び/又は〔B′〕の用いる割合は5〜80対95〜
20(重量比)であり、好ましくは15〜60対85〜40(重量
比)である。
樹脂〔A〕及び/又は〔A′〕と樹脂〔B〕及び/又
は〔B′〕との重量平均分子量の比は、好ましくは1.2
以上、より好ましく2.0以上である。
本発明に使用する無機光導電材料としては、酸化亜
鉛、酸化チタン、硫化亜鉛、硫化カドミウム、炭酸カド
ミウム、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、セレン化
テルル、硫化鉛、等が挙げられる。
無機光導電材料に対して用いる結着樹脂の総量は、光
導電体100重量部に対して、結着樹脂を10〜100重量部な
る割合、好ましくは15〜50重量部なる割合で使用する。
本発明では、必要に応じて各種の色素を分光増感剤と
して併用することができる。例えば、宮本晴視、武井秀
彦、イメージング1973(No.8)第12頁、C.J.Young等,RC
A Review15,469(1954),清田航平等、電気通信学会論
文誌J 63−C(No.2),97(1980)、原崎勇次等、工業
化学雑誌66 78及び188(1963)、谷忠昭,日本写真学
会誌35,208(1972)等の総説引例のカーボニウム系色
素、ジフェニルメタン色素、トリフェニルメタン色素、
キサンテン系色、フタレイン系色素、ポリメチン色素
(例えば、オキソノール色素、メロシアニン色素、シア
ニン色素、ロダシアニン色素、スチリル色素等)、フタ
ロシアニン色素(金属含有してもよい)等が挙げられ
る。
更に具体的には、カーボニウム系色素、トリフェニル
メタン色素、キサンテン系色素、フタレイン系色素を中
心に用いたものとしては、特公昭51−452号、特開昭50
−90334号、特開昭50−114227号、特開昭53−39130号、
特開昭53−82353号、米国特許第3,052,540号、米国特許
第4,054,450号、特開昭57−16456号等に記載のものが挙
げられる。
オキソノール色素、メロシアニン色素、シアニン色
素、ロダシアニン色素等のポリメチン色素としては、F.
M.Hmar「The Cyanine Dyes and Related Compounds」等
に記載の色素類が使用可能であり、更に具体的には、米
国特許第3,047,384号、米国特許第3,110,591号、米国特
許第3,121,008号、米国特許第3,125,447号、米国特許第
3,128,179号、米国特許第3,132,942号、米国特許第3,62
2,317号、英国特許第1,226,892号、英国特許第1,309,27
4号、英国特許第1,405,898号、特公昭48−7814号、特公
昭55−18892号等に記載の色素が挙げられる。
更に、700nm以上の長波長の近赤外〜赤外光域を分光
増感するポリメチン色素として、特開昭47−840号、特
開昭47−44180号、特公昭51−41061号、特開昭49−5034
号、特開昭49−45122号、特開昭57−46245号、特開昭56
−35141号、特開昭57−157254号、特開昭61−26044号、
特開昭61−27551号、米国特許第3,619,154号、米国特許
第4,175,956号、「Research Disclosure」1982年、21
6、第117〜118頁等に記載のものが挙げられる。本発明
の感光体は種々の増感色素を併用させても、その性能が
増感色素により変動しにくい点において優れている。更
には、必要に応じて、化学増感剤等の従来知られている
電子写真感光層用各種添加剤を併用することもできる。
例えば、前記した総説:イメージング1973(No.8)第12
頁等の総説引例の電子受容性化合物(例えば、ハロゲ
ン、ベンゾキノン、クロラニル、酸無水物、有機カルボ
ン酸等)、小門宏等、「最近の光導電材料と感光体の開
発・実用化」第4章〜第6章:日本科学情報(株)出版
部(1986年)の総説引例のポリアリールアルカン化合
物、ヒンダートフェノール化合物、p−フェニレンジア
ミン化合物等が挙げられる。
これら各種添加剤の添加量は、特に限定的ではない
が、通常光導電体100重量部に対して0.0001〜2.0重量部
である。
光導電層の厚さは1〜100μ、特には10〜50μが好適
である。
また、電荷発生層と電荷輸送層の積層型感光体の電荷
発生層として光導電層を使用する場合は電荷発生層の厚
さは0.01〜1μ、特には0.05〜0.5μが好適である。
感光体の保護および耐久性、暗減衰特性の改善等を主
目的として絶縁層を付設させる場合もある。この時は絶
縁層は比較的薄く設定され、感光体を特定の電子写真プ
ロセスに用いる場合に設けられる絶縁層は比較的厚く設
定される。
後者の場合、絶縁層の厚さは、5〜70μ、特には、10
〜50μに設定される。
積層型感光体の電荷輸送材料としてはポリビニルカル
バゾール、オキサゾール系色素、ピラゾリン系色素、ト
リフェニルメタン系色素などがある。電荷輸送層の厚さ
としては5〜40μ、特には10〜30μが好適である。
絶縁層あるいは電荷輸送層の形成に用いる樹脂として
は、代表的なものは、ポリスチレン樹脂、ポリエステル
樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、塩化ビニル
樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩ビ−酢ビ共重合体樹脂、ポリ
アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、エ
ポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂の熱可塑性
樹脂及び硬化性樹脂が適宜用いられる。
本発明による光導電層は、従来公知の支持体上に設け
ることができる。一般に云って電子写真感光層の支持体
は、導電性であることが好ましく、導電性支持体として
は、従来と全く同様、例えば、金属、紙、プラスチック
シート等の基体に低抵抗性物質を含浸させるなどして導
電処理したもの、基体の裏面(感光層を設ける面と反対
面)に導電性を付与し、更にはカール防止を図る等の目
的で少なくとも1層以上をコートしたもの、前記支持体
の表面に耐水性接着層を設けたもの、前記支持体の表面
層に必要に応じて少なくとも1層以上のプレコート層が
設けられたもの、Al等を蒸着した基体導電化プラスチッ
クを紙にラミネートしたもの等が使用できる。
具体的に、導電体基体あるいは導電化材料の例とし
て、坂本幸男,電子写真,14,(No.1),p2〜11(197
5)、森賀弘之,「入門特殊紙の化学」高分子刊行会(1
975),M.F.Hoover,J.Macromol.Sci.Chem.A−4(6),
第1327〜1417頁(1970)等に記載されているもの等を用
いる。
(実施例) 以下本発明を実施例により例証する。
本発明の樹脂〔A〕の合成例1:〔A−1〕 ベンジルメタクリレート96g,チオサリチル酸4g及びト
ルエン200gの混合溶液を窒素気流下に温度75℃に加温し
た。
2,2′−アゾビスイソブチロニトリル(略称A.I.B.
N.)1.0gを加え4時間反応した。更に、A.I.B.N.0.4gを
加え2時間;その後、更にA.I.B.N.0.2gを加え3時間撹
拌した。得られた共重合体の重量平均分子量(略称
w)は6.8×103であった。
本発明の樹脂〔A〕の合成例2〜13:[A−2]〜[A
−13] 樹脂〔A〕の合成例1において、ベンジルメタクリレ
ート96gの代わりに下記表−1の単量体を用いて、合成
例1と同様にして各樹脂〔A〕を合成した。各樹脂の重
量平均分子量は6.0×103〜8×103であった。
本発明の樹脂[A]の合成例14〜24:[A−14]〜[A
−24] 樹脂〔A〕の合成例1において、ベンジルメタクリレ
ート96g、チオサリチル酸4gの代わりに下記表−2のメ
タクリレートおよびメルカプト化合物を各々用い、又ト
ルエン200gの代わりにトルエン150g及びイソプロパノー
ル50gとして他は、合成例1と同様にして反応して、各
樹脂〔A〕を合成した。
本発明の樹脂[A]の合成例25:[A−25] 1−ナフチルメタクリレート100g、トルエン150g及び
イソプロパノール50gの混合溶液を、窒素気流下に温度8
0℃に加温した。
4,4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸)(略称A.C.
V.)5.0gを加え5時間撹拌した。更にA.C.V.1gを加え2
時間、その後更にA.C.V.1gを加え3時間撹拌した。得ら
れた共重合体の重量平均分子量は7.5×103であった。
本発明の樹脂[A]の合成例26:[A−26] メチルメタクリレート50g及び塩化メチレン150gの混
合溶液を窒素気流下に−20℃に冷却した。直前に調製し
た、10%1,1−ジフェニルヘキシルリチウムヘキサン溶
液を5g加え、5時間撹拌した。これに二酸化炭素を流量
10ml/ccで10分間撹拌下に流した後、冷却をやめて反応
混合物が室温になるまで、撹拌放置した。
次に、この反応混合物を、1N塩酸50ccをメタノール1
中に溶解した溶液中に再沈し、白色粉末を濾集した。
この粉末を中性になるまで水洗した後、減圧乾燥した。
収量18gで重量平均分子量6.5×103であった。
本発明の樹脂[A]の合成例27:[A−27] n−ブチルメタクリレート95g、チオグリコール酸4g
及びトルエン200gの混合溶液を、窒素気流下に温度75℃
に加温した。
A.C.V.1.0gを加え、6時間反応した後、A.I.B.N.0.4g
を加え3時間反応した。得られた共重合体のwは7.8
×103であった。
(4/1)重量比 ポリエステル型マクロモノマーの合成例1:MM−1 1,4−ブタンジオール90.1g、無水コハク酸105.1g、p
−トルエンスルホン酸1水和物1.6g及びトルエン200gの
混合物を、Dean−StarR還流装置を付したフラスコ中で
撹拌しながら還流下に、4時間加熱した。トルエン溶液
とともに共沸で留去された水の量は17.5gであった。
次に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート21.2g及
びトルエン150gの混合溶液とt−ブチルハイドロキノン
1.0gを上記反応物に加えた後、ジシクロヘキシルカルボ
ジイミド(D.C.C.)33.5g、4−(N,N−ジメチルアミ
ノ)ピリジン1.0g及び塩化メチレン100gの混合溶液を撹
拌下に上記混合物に1時間で滴下した。更に、そのま
ま、4時間撹拌した。
反応混合物を200meshのナイロン布を通して、不溶物
を濾別した。濾液をメタノール3中に再沈し、粉末を
濾集した。これを塩化メチレン200gに溶解し、再度メタ
ノール3中に再沈した。粉末を濾集し、減圧下に乾燥
し、重量平均分子量(以下w)6.3×103のマクロモノ
マーを103g得た。
マクロモノマーの合成例2:MM−2 1,6−ヘキサンジオール120g、無水グルタン酸114.1
g、p−トルエンスルホン酸1水和物3.0g及びトルエン2
50gの混合物を、合成例1と同様の条件で反応した。共
沸で留去した水の量は17.5gであった。
室温に冷却後n−ヘキサン2中に再沈し液状物をデ
カント後補集し減圧下に乾燥した。
上記反応生成物を、トルエンに溶解し0.1N水酸化カリ
ウムメタノール溶液で中和滴定する方法により、カルボ
キシル基含量を測定し、500μmol/grとなった。
上記固形物100g、グリシジルメタクリレート10.7g、
t−ブチルハイドロキノン1.0g、N,N−ジメチルドデシ
ルアミン1.0g及びキシレン200gの混合物を、温度140℃
で5時間撹拌した。
冷却後、反応溶液をn−ヘキサン3中に再沈し、液
状物をデカント後補集し、減圧下に乾燥した。
このマクロモノマーを前記の中和滴定法により滴定し
て残存するカルボキシル基含量を測定した所、8μmol/
grとなり、反応率は99.8%であった。
得られたマクロモノマーの収量は63gで重量平均分子
量7.6×103であった。
マクロモノマーの合成例3:MM−3 合成例2で得られたポリエステルオリゴマー100g、塩
化メチレン200g及びジメチルホルムアミド1ccの混合物
に、温度25〜30℃で塩化チオニル15gを撹拌下に滴下し
た。滴下終了後そのまま2時間撹拌した。次に、アスピ
レーター減圧下に、塩化メチレン、過剰の塩化チオニル
を留去後、残留物にテトラヒドロフラン200g及びピリジ
ン11.9gを加えて溶解し、アリルアルコール8.7gを温度2
5〜30℃で撹拌下に滴下した。滴下後そのまま更に、3
時間撹拌し、その後、反応混合物を1中に投入し、1
時間撹拌した。静置後、沈澱した液状物をデカントで分
取した。この液状物に水1を投入し、再び30分間撹拌
し、静置して沈降した液状物をデカントで分取した。こ
の操作を上澄み溶液が中性になるまで繰り返し行なっ
た。次に、この液状物にジエチルエーテル500mlを加え
撹拌を行ない、固形物化させた。
固形物を濾集し減圧下に乾燥し、重量平均分子量7.7
×103のマクロモノマー59gを得た。
(MM−3) CH2=CH−CH2−OCOCH2CH2CH2COO(CH2 6OH マクロモノマーの合成例4:MM−4 12−ヒドロキシステアリン酸500gを、外温150℃の油
浴中で、10〜15mmHgの減圧下に生成する水を留去しなが
ら10時間撹拌した。
得られた液状物のカルボキシル基含量は600μmol/gr
であった。上記液状物100g、2−ヒドロキシエチルアク
リレート13.9g t−ブチルハイドロキノン1.5g及び塩化
メチレン200gの混合溶液にジシクロヘキシルカルボジイ
ミド(D.C.C.)24.8g、4−(N,N−ジメチル)アミノピ
リジン0.8g及び塩化メチレン100gの混合溶液を、撹拌下
に上記混合物に室温で1時間で滴下した。更に、そのま
ま、4時間撹拌した。反応混合物を200メッシュのナイ
ロン布を通して不溶物を濾別した。
濾液を減圧下に濃縮後、残渣物にn−ヘキサン300gを
加えて撹拌し不溶物を濾紙を用いて濾別した。この濾液
を濃縮後、残渣物にテトラヒドロフロラン100gを加え溶
解した。この混合物をメタノール1中に再沈し、沈降
した液状物をデカントで分散した。減圧乾燥後、収量60
gで重量平均分子量6.7×103のマクロモノマーを得た。
本発明の樹脂[B]合成例1:[B−1] エチルメタクリレート80g、マクロモノマーの合成例
1の化合物(MM−1)20g及びトルエン150gの混合物を
窒素気流下に温度70℃に加温した。4,4′−アゾビス
(4−シアノ吉草酸)(略称A.C.V.)0.8gを加え6時間
撹拌した。更にA.C.V.0.1gを加え2時間、その後更にA.
C.V.0.1gを加え3時間撹拌した。得られた共重合体の重
量平均分子量は9.2×104であった。
本発明の樹脂[B]の合成例2〜17:[B−2]〜[B
−17] 樹脂〔B〕の合成例1と同様の重合方法で表−3の各
樹脂〔B〕を合成した。各樹脂の重量平均分子量は8.5
×104〜1.0×105であった。
本発明の樹脂[B]の合成例18:[B−18] エチルメタクリレート80g、下記構造のマクロモノマ
ー(MM−5)20g、チオグリコール酸0.8g及びトルエン1
50gの混合溶液を窒素気流下に温度80℃に加温した。1,
1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリ
ル)(略称A.C.C.)0.5gを加え5時間撹拌した。
更にA.C.C.0.3gを加え4時間、更にA.C.C.0.3gを加え
て5時間撹拌した。得られた共重合体の重量平均分子量
は1.8×105であった。
本発明の樹脂[B]の合成例19〜29:[B−19]〜[B
−29] 樹脂〔B〕の合成例18と同様の重合条件で、各単量体
及びメルカプト化合物を代えて反応させて、表−4の各
樹脂を合成した。
得られた各樹脂の重量平均分子量は9.0×104〜2.0×1
05の範囲であった。
本発明の樹脂[B]の合成例30〜35:[B−30]〜[B
−35] 下記表−5に相当するモノマー及びマクロモノマー及
びトルエン150gの混合溶液を窒素気流下に温度80℃に加
温した。
1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニト
リル)(略称A.B.C.C.)0.8gを加え5時間撹拌し、更に
A.B.C.C.0.5gを加え3時間更に、A.B.C.C.0.5gを加え温
度90℃に加温して4時間撹拌した。得られた各共重合体
の重量平均分子量は8×104〜1.2×105であった。
実施例1及び比較例A〜B 樹脂〔A〕の合成例4で合成した樹脂〔A−4〕6g
(固形分量として)、樹脂〔B〕合成例1で合成した樹
脂〔B−1〕34g(固形分量として)、酸化亜鉛200g、
下記構造のシアニン色素〔I〕0.018g、無水フタル酸0.
10g及びトルエン300gの混合物をボールミル中で2時間
分散して、感光層形成物を調製し、これを導電処理した
紙に、乾燥付着量が20g/m2となる様に、ワイヤーバーで
塗布し、110℃で30秒間乾燥し、ついで暗所で20℃65%R
Hの条件下で24時間放置することにより、電子写真感光
材料を作製した。
比較例A. 実施例1において結着樹脂として用いた樹脂〔A−
4〕および〔B−1〕の代わりに下記構造の樹脂〔P−
1〕のみを40g用いる以外は、実施例1と同様の操作
で、電子写真感光材料を作製した。
比較例B: 実施例1において、用いた結着樹脂〔A−4〕および
〔B−1〕の代わりに、下記構造の樹脂〔P−2〕6.0g
及びポリ(エチルメタクリレート)(w2.4×105
〔P−3〕34gを用いた他は、実施例1と同様に操作し
て、電子写真感光材料を作製した。
これらの感光材料の皮膜性(表面の平滑度)、静電特
性及び撮像性を調べた。更に、これらの感光材料をオフ
セットマスター用原版として用いた時の光導電性の不感
脂化性(不感脂化処理後の光導電層の水との接触角で表
わす)及び印刷性(地汚れ、耐刷性等)を調べた。
以上の結果をまとめて、表−6に示す。
表−6に示した評価項目の実施の態様は以下の通りで
ある。
注1)光導電層の平滑性: 得られた感光材料は、ベック平滑度試験機(熊谷理化
(株)製)を用い、空気容量1ccの条件にて、その平滑
度(sec/cc)を測定した。
注2)光導電層の機械的強度: 得られた感光材料面をヘイドン−14型表面性試験材
(新東化学(株)製)を用いて荷重55g/cm2のものでエ
メリー紙(#1000)で1000回繰り返し擦り摩耗粉を取り
除き感光層の重量減少から残膜率(%)を求め機械的強
度とした。
注3)静電特性: 温度20℃、65%RHの暗室中で、各感光材料にペーパー
アナライザー(川口電機(株)製ペーパーアナライザー
SP−428型)を用いて−6kVで20秒間コロナ放電をさせた
後、10秒間放置し、この時の表面電位V10を測定した。
次いでそのまま暗中で180秒間静置した後の電位V190
測定し、180秒間暗減衰させた後の電位の保持性、即
ち、暗減衰保持率〔DRR(%)を(V190/V10)×100
(%)で求めた。
又コロナ放電により光導電層表面を−500Vに帯電させ
た後、波長785nmの単色光で照射し、表面電位(V10)が
1/10に減衰するまでの時間を求め、これから露光量E
1/10(erg/cm2)を算出する。更にE1/10測定と同様に
コロナ放電により−500Vに帯電させた後、波長785nmの
単色光で照射し、表面電位(V10)が1/100に減衰するま
での時間を求めこれから露光量E1/100(erg/cm2)を算
出する。
更に、E1/0測定と同様にコロナ放電により、−500V
に帯電させた後、波長785nmの単色光で照射し、表面電
位(V10)が1/100に減衰するまでの時間を求めこれから
露光量E1/100(erg/cm2)を算出する。
注4)撮像性: 各感光材料を以下の環境条件で1昼夜放置した。次に
−5kVで帯電し、光源として2.8mW出力のガリウム−アル
ミニウム−ヒ素半導体レーザー(発振波長780nm)を用
いて、感光材料表面上で、50erg/cm2の照射量下、ピッ
チ25μm及びスキャニング速度300m/secのスピード露光
後液体現像剤として、ELP−T(富士写真フィルム
(株)製)を用いて現像し、定着することで得られた写
真画像(カブリ、画像の画質)を目視評価した。
撮像時の環境条件は20℃65%RHと30℃80%RHで実施し
た。複写原稿は、ワープロの文字、ワラ版紙の文字を切
り抜いて貼り込んだものを用いた。
注5)水との接触角: 各感光材料を不感脂化処理液ELP−EX(富士写真フィ
ルム(株)製)を用いて、エッチングプロセッサーに1
回通して光導電層面を不感脂化処理した後、これに蒸留
水2μの水滴を乗せ、形成された水との接触角をゴニ
オメーターで測定する。
注6)耐刷性 各感光材料を上記注4)と同条件で、製版してトナー
画像を形成し、上記注5)と同条件で不感脂化処理し、
これをオフセットマスターとして、オフセット印刷機
(桜井製作所(株)製オリバー52型)にかけ、印刷物の
非画像部の地汚れ及び画像部の画質に問題が生じないで
印刷できる枚数を示す(印刷枚数が多い程、耐刷性が良
好なことを表わす)。
表−6に示す様に、本発明の各感光材料は、光導電層
の平滑性膜の強度及び静電特性が良好で、実際の複写画
像も地カブリがなく複写画質も鮮明であった。このこと
は光導電体と結着樹脂が充分に吸着し、且つ、粒子表面
を被覆していることによるものと推定される。同様の理
由で、オフセットマクター原版として用いた場合でも不
感脂化処理液による不感脂化処理が充分に進行し、非画
像部の水との接触角が10度以下と小さく、充分に親水化
されていることが判る。実際に印刷して印刷物の地汚れ
を観察しても地汚れは全く認められなかった。
又比較例Aは、D.R.R.が低く、且つE1/10も大きくな
ってしまい、更に高温・高湿の条件では、満足な光導電
性を得られなくなってしまった。比較例Bは、常温・常
湿の条件の静電特性でV10、D.R.R.E1/10はほぼ満足する
値が得られた。しかし、E1/100を見ると、本発明の感
光材料に比べ倍以上の大きな値となってしまった。更に
高温・高湿の条件では、D.R.R.およびE1/10の低下傾向
が見られた。又、E1/100は更に低下が大きくなった。
1/100値は、実際の撮像性において、露光後、非画像
部(既に露光された部位)にどれだけの電位が残ってい
るかを示すものであり、この値が小さい程現像後の非画
像部の地汚れ生じなくなる事を示す。
具体的には−10V以下の残留電位(VR)にすることが
必要となり、即ち実際にはVRを−10V以下とするため
に、どれだけ露光量が必要となるかということで、半導
体レーザー光によるスキャニング露光方式では、小さい
露光量でVRを−10V以下にすることは、複写機の光学系
の設計上(装置のコスト、光学系光路の精度等)非常に
重要なことである。
この事より、露光照射量を少し少なくした装置で実際
に撮像すると、比較例Bの感光材料は、非画像部に他カ
ブリが発生してしまった。
又、オフセットマスター原版として用いた場合でも、
本発明の感光材料が1万枚以上印刷できる印刷条件で、
8000枚止まりであった。
以上のことより、本発明の樹脂を用いた場合にのみ静
電特性及び印刷適性を満足する電子写真感光体が得られ
る。
実施例2〜17 実施例1において、樹脂〔A−4〕及び樹脂〔B−
1〕に代えて、下記表−7の各樹脂〔A〕各樹脂〔B〕
に代えた他は、実施例1と同様に操作して、各電子写真
感光体を作製した。
又、オフセットマスター原版として用いて、実施例1
と同様にして印刷した所、いずれも1万枚以上印刷でき
た。
以上から、本発明の各感光材料は光導電層の平滑性、
膜強度、静電特性及び印刷性の全ての点において良好な
ものであった。さらに、樹脂〔A′〕を用いるとより静
電特性が向上し、樹脂〔B′〕を用いるとより静電特性
および膜強度が向上することが判る。
実施例18〜25 実施例1において用いた結着樹脂の代わりに下記表−
8に挙げた各樹脂〔A〕6.5g及び各樹脂〔B〕33.5gを
用い、又、シアニン色素〔I〕0.02gの代わりに下記構
造の色素〔II〕0.018gを用いた他は、実施例1と同様の
条件で電子写真感光材料を作製した。
本発明の感光材料は、いずれも帯電性、暗電荷保持
率、光感度に優れ、実際の複写画像も高温・高湿の(30
℃−80%RH)の過酷な条件においても、地カブリの発生
のない、鮮明な画像を与えた。
更に、これをオフセットマスターの原版として用いて
印刷した所、地カブリのない鮮明な画質の印刷物を1万
枚以上印刷できた。
実施例26及び比較例C 樹脂〔A−1〕6.5g(固形分量として)、樹脂〔B−
9〕33.5g(固形分量として)、酸化亜鉛200g、ウラニ
ン0.03g、ローズベンガル0.075g、ブロムフェノールブ
ルー0.045g、無水フタール酸0.1g及びトルエン240gの混
合物をボールミル中で2時間分散した。これを導電処理
した紙に、乾燥付着量20g/m2となる様にワイヤーバーで
塗布し110℃で30秒間加熱した。次いで20℃、65%RHの
条件下で24時間放置することにより電子写真感光材料を
作製した。
比較例C 実施例26において、樹脂〔A−1〕及び樹脂〔B−
9〕の代わりに前記の樹脂〔P−1〕40gを用いた他
は、実施例26と同様にして電子写真感光材料を作製し
た。
これらの感光材料の皮膜性(表面の平滑度)、膜強
度、静電特性、撮像性及び環境条件を30℃80%RHとした
時の撮像性を調べた。更に、これらの感光材料をオフセ
ットマスター用原版として用いた時の光導電性の不感脂
化性(不感脂化処理後の光導電層の水との接触角で表わ
す)及び印刷性(地汚れ、耐刷性等)を調べた。
以上の結果をまとめて、表−9に示す。
但し、静電特性及び撮像性は以下の通りにして行なっ
た。
注7)静電特性: 温度20℃、65%RHの暗室中で、各感光材料にペーパー
アナライザー(川口電機(株)製ペーパーアナライザー
SP−428型)を用いて−6kVで20秒間コロナ放電をさせた
後、10秒間放置し、この時の表面電位V10を測定した。
次いでそのまま暗中で60秒間静置した後の電位V70を測
定し、60秒間暗減衰させた後の電位の保持性、即ち、暗
減衰保持率〔DRR(%)〕を(V70/V10)×100(%)で
求めた。又コロナ放電により光導電層表面を−500Vに帯
電させた後、該光導電層表面を照度2.0ルックスの可視
光で照射し、表面電位(V10)が1/10に減衰するまでの
時間を求め、これら露光量E1/10(ルックス・秒)を算
出する。E1/100(lux.sec)は、E1/10と同様に、コロ
ナ放帯で−500Vに帯電後、光照射し、表面電位(V10
が1/100に減衰するまでの時間を求め、これから露光量
1/100(lux・sec)を算出する。
注8)撮像性 各感光材料を以下の環境条件で1昼夜放置した後、全
自動製版機ELP−404V(富士写真フィルム(株)製)でE
LP−Tをトナーとして用いて製版して得られた複写画像
(カブリ、画像の画質)を目視評価した。撮像時の環境
条件は、20℃65%RH(I)と30℃80%RH(II)で実施し
た。
本発明の感光材料は、光導電層の平滑性および膜強度
とも充分であり、静電特性も環境条件の変動に対しても
値の変化が殆どなく、実際の複写画像も安定して良好な
地カブリのない鮮明な画像が得られた。従来公知のラン
ダム共重合体を用いた比較例Cは特に高温高湿条件下で
の静電特性の劣化が大きく、実際の複写画像も、実用に
耐えるレベルのものが得られなくなった。
一方各感光材料をオフセット印刷用原版として用い
て、印刷した所、比較例Aは刷り出しから地汚れが発生
してしまった。本発明の材料は1万枚以上印刷しても、
印刷物の画像は、地汚れのない鮮明な画像であった。
以上から、本発明の感光材料のみが光導電層の平滑
性、膜強度、静電特性及び印刷性の全ての点において良
好なものであった。
実施例27〜32 実施例26において、樹脂〔A−1〕及び樹脂〔B−
9〕の代わりに下記表−10の各樹脂〔A〕:6.0g(固形
分量として)及び樹脂〔B〕:34.0g(固形分量として)
を各々用いた他は、実施例26と同様にして、各電子写真
感光材料を作製した。
本発明の各感光材料は帯電性、暗電荷保持率、光感度
に優れ、実際の複写画像も高温高湿(30℃、80%RH)の
過酷な条件においても他カブリの発生や細線飛びの発生
等のない鮮明な画像を与えた。更に、オフセットマスタ
ー原版として印刷した所、非画像部に他カブリのない、
鮮明な画像の印刷物を1万枚以上印刷することができ
た。
(発明の効果) 本発明によれば、過酷な条件下においても優れた静電
特性と機械的強度を有する電子写真感光体を得ることが
できる。また、本発明の感光体は、半導体レーザー光を
用いたスキャニング露光方式に有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−14657(JP,A) 特開 昭53−11028(JP,A) 特開 昭54−12741(JP,A) 特開 平2−69759(JP,A) 特開 平3−29954(JP,A) 特開 平2−238458(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無機光導電体及び結着樹脂を少なくとも含
    有する光導電層を有する電子写真感光体において、該結
    着樹脂が、下記で表わされる結着樹脂〔A〕の少なくと
    も1種及び結着樹脂〔B〕の少なくとも1種を含有する
    事を特徴とする電子写真感光体。 結着樹脂〔A〕: 1×103〜2×104の重量平均分子量を有し、下記一般式
    (I)で示される重合成分を30重量%以上含有し、且つ
    重合体主鎖の片末端に−PO3H2基、−SO3H基、−COOH
    基、 {Rは炭化水素基又は−OR′基(R′は炭化水素基を示
    す)を示す}及び環状酸無水物含有基から選択される少
    なくとも1種の酸性基を結合して成る樹脂。 一般式(I) 式(I)中、a1、a2は各々、水素原子又は炭化水素基を
    表わす。R1は炭化水素基を表わす。 結着樹脂〔B〕: 下記一般式(III a)及び一般式(III b)で示される、
    重量平均分子量1×103〜1.5×104のポリエステル型マ
    クロモノマーのうちの少なくとも1種を重合体成分とし
    て含有する重量平均分子量3×104〜1×106のグラフト
    共重合体から成る樹脂。 一般式(III a) 一般式(III b) 式[III a]および[III b]中、〔 〕内は繰り返し単
    位を表わす。 c1及びc2は、互いに同じでも異なってもよく、各々水素
    原子又は炭素数1〜8の炭化水素基を表わす。 X1は、直接結合もしくは−COO−、−OCO−、 (l1,l2は1〜3の整数を表わす)、 (d1は水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表わ
    す)、−CONHCONH−、−CONHCOO−、−O−、 又は−SO2−を表わす。 Y1は、X1とZ1とを連結する基を表わす。 Z1は−CH2−、−O−又は−NH−を表わす。 W1及びW2は、互いに同じでも異なってもよく、各々二価
    の脂肪族基、二価の芳香族基{各々の二価の有機残基の
    結合中に−O−、−S−、 (d2は水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表わ
    す)、−SO2−、−COO−、−OCO−、−CONHCO−、−NHC
    ONH−、 (d3はd2と同一の内容を表わす)、 (d4はd2と同一の内容を表わす)及び から選ばれた少なくとも1つの結合基を介在させてもよ
    い}又はこれら残基の組合せにより構成された有機残基
    を表わす。 R31は水素原子、炭化水素基又は−COR33基(R33は炭化
    水素基を示す)を表わす。 W3は二価の脂肪族基を表わす。 c3及びc4はc1及びc2と、X2、Y2およびZ2はX1、Y1及びZ1
    と、R31はR32と、各々同一の内容を表わす。
  2. 【請求項2】該樹脂〔A〕において、一般式(I)で示
    される共重合成分として、下記一般式(II a)及び(II
    b)で示される、アリール基含有のメタクリレート成分
    のうちの少なくとも1つを含有することを特徴とする請
    求項(1)記載の電子写真感光体。 一般式(II a) 一般式(II b) 式〔II a〕および〔II b〕中、A1及びA2は互いに独立に
    各々水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、塩素原子、
    臭素原子、−COD1又は−COOD2(D1及びD2は各々炭素数
    1〜10の炭化水素基を示す)を表わす。但し、A1とA2
    共に水素原子を表わすことはない。 B1及びB2は各々−COO−とベンゼン環を結合する、単結
    合又は連結原子数1〜4個の連結基を表わす。
  3. 【請求項3】該樹脂〔B〕が、−PO3H2基、−SO3H基、
    −COOH基、−OH基、 (R0はRと同一の内容を表わす)および環状酸無水物含
    有基から選択される少なくとも1種の酸性基を該共重合
    体の重合体主鎖部の末端に結合して成る樹脂である請求
    項(1)又は(2)記載の電子写真感光体。
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