WO2024071045A1 - ポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品 - Google Patents

ポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品 Download PDF

Info

Publication number
WO2024071045A1
WO2024071045A1 PCT/JP2023/034754 JP2023034754W WO2024071045A1 WO 2024071045 A1 WO2024071045 A1 WO 2024071045A1 JP 2023034754 W JP2023034754 W JP 2023034754W WO 2024071045 A1 WO2024071045 A1 WO 2024071045A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
carbon atoms
aliphatic hydrocarbon
polycarbonate resin
present
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/034754
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祥平 片岡
和博 ▲濱▼田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
富士フイルム和光純薬株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社, 富士フイルム和光純薬株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Publication of WO2024071045A1 publication Critical patent/WO2024071045A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/04Aromatic polycarbonates

Definitions

  • the present invention relates to polycarbonate resin and molded articles containing the same.
  • Polycarbonate resins are widely used in electronic, electrical, mechanical and automotive parts because of their excellent transparency, impact resistance, heat resistance, dimensional stability and flame retardancy. Polycarbonates with specific chemical structures have been extensively studied for these applications.
  • A cyclohexane ring-containing dihydric phenol component
  • B dihydric phenol component having an alkyl group with a specific carbon number
  • Patent Document 2 describes a polycarbonate resin composition for thin-walled optical components, which contains 2 to 100 parts by mass of an aromatic polycarbonate copolymer (B) composed of a carbonate structural unit (i) derived from a bisphenol component having an alkyl or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms and a carbonate structural unit (ii) derived from bisphenol A, relative to 100 parts by mass of an aromatic polycarbonate resin (A) having a viscosity average molecular weight of 10,000 to 15,000, and is characterized in that the proportion of the carbonate structural unit (i) is more than 10 mol% and less than 39 mol% relative to the total 100 mol% of the carbonate structural units (i) and the carbonate structural units (ii) in the aromatic polycarbonate copolymer (B).
  • an aromatic polycarbonate copolymer (B) composed of a carbonate structural unit (i) derived from a bisphenol component having an alkyl or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms and
  • Patent Document 3 describes a polycarbonate resin containing a structural unit derived from a bisphenol component having a long-chain unsaturated hydrocarbon group having a double bond, and describes that by using this polycarbonate resin as a binder resin for an electrophotographic photoreceptor, an electrophotographic photoreceptor having good abrasion resistance and image stability under high temperature and high humidity environments can be obtained.
  • a high Tg is achieved by the cyclohexane ring-containing dihydric phenol component (A) and a low water absorbency is achieved by the dihydric phenol component (B) having a long chain alkyl group, and both a high Tg and low water absorbency are achieved by adjusting the molar ratio of the two copolymerization components to a specific range.
  • the incorporation of the cyclohexane ring-containing dihydric phenol component (A) places restrictions on the improvement of impact strength.
  • Patent Document 2 merely show that, by using a resin composition in which an aromatic polycarbonate copolymer consisting of a carbonate structural unit (i) having a long-chain alkyl group that contributes to improving impact strength (low Tg) and a carbonate structural unit (ii) derived from bisphenol A is used in combination with a polycarbonate homopolymer (having a viscosity average molecular weight of 10,000 to 15,000) using bisphenol A as a starting material, the impact strength can be increased while exhibiting fluidity equivalent to that of the polycarbonate homopolymer using bisphenol A as a starting material.
  • an aromatic polycarbonate copolymer consisting of a carbonate structural unit (i) having a long-chain alkyl group that contributes to improving impact strength (low Tg) and a carbonate structural unit (ii) derived from bisphenol A is used in combination with a polycarbonate homopolymer (having a viscosity average molecular weight of 10,000 to 15,000) using bisphenol A as
  • Patent Document 3 does not describe or suggest high Tg, low water absorbency, and impact resistance, and as will be described later, it is considered that the polycarbonate described in the examples of Patent Document 3 does not achieve a high Tg, low water absorbency, and impact resistance at the same time (see comparative polycarbonate c08 described in the Examples section of this specification).
  • the objective of the present invention is to provide a polycarbonate resin that exhibits a high Tg (100°C or higher), low water absorption (water absorption rate less than 0.30% by mass), and excellent impact resistance, as well as a molded article that contains the same.
  • R1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms
  • R2 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group. However, R1 and R2 do not bond to each other to form a ring. * represents a bond.
  • R3 represents an aliphatic hydrocarbon group
  • n represents an integer of 0 to 8
  • m represents an integer equal to or less than 4+n.
  • * represents a bond.
  • R4 represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. However, R4s do not bond to each other to form a ring. * represents a bond.
  • the 1,4-phenylene group in the above general formulas (A) to (C) may have an aliphatic hydrocarbon group and/or an aromatic hydrocarbon group as a substituent.
  • ⁇ 4> ⁇ 4> The polycarbonate resin according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein, in the general formula (C), at least one of the R 4s is an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 5 carbon atoms.
  • ⁇ 5> The polycarbonate resin according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein, in the general formula (A), R 1 does not have a branched structure.
  • ⁇ 6> A molded article comprising the polycarbonate resin according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>.
  • substituents when there are a plurality of substituents or linking groups, etc., represented by a specific symbol or formula (hereinafter referred to as substituents, etc.), or when a plurality of substituents, etc., are specified at the same time, unless otherwise specified, the respective substituents, etc. may be the same or different from each other (regardless of the presence or absence of the expression "independently each", the respective substituents, etc. may be the same or different from each other). This also applies to the definition of the number of substituents, etc.
  • the respective structural units when there are a plurality of structural units represented by a specific formula, unless otherwise specified, the respective structural units may be the same or different from each other (regardless of the presence or absence of the expression "independently each", the respective structural units may be the same or different from each other).
  • substituents, etc. when a plurality of substituents, etc., are adjacent to each other (particularly, when adjacent), they may be linked to each other to form a ring, unless otherwise specified.
  • a ring for example, an alicyclic ring, an aromatic ring, or a heterocyclic ring may be further condensed to form a condensed ring.
  • double bonds when double bonds are present in a molecule in the form of E or Z, they may be either one or a mixture thereof.
  • the stereochemistry of such asymmetric carbons can be either the (R) or (S) form, independently of one another, and as a result, the compound may be a mixture of stereoisomers, such as optical isomers or diastereoisomers, or may be a racemate.
  • the description of the compounds includes those in which the structure is partially modified as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • compounds that are not specified as substituted or unsubstituted may have any substituent as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • this carbon number means the number of carbon atoms in the entire group unless otherwise specified in the present invention or this specification.
  • the number of carbon atoms may be expressed using C, for example, a carbon number of 6 or more may be expressed as C6 or more, and a carbon number of 1 to 5 may be expressed as C1 to C5.
  • a numerical range expressed using "to” means a range including the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits.
  • the aliphatic hydrocarbon group is a monovalent group obtained by removing any one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon, and is preferably a monovalent group obtained by removing any one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon, such as an alkane, alkene, alkyne, cycloalkane, cycloalkene, or cycloalkyne.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be linear or branched, and may have a ring structure.
  • preferred examples of the aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, and a cycloalkynyl group.
  • the alkyl group preferably has 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, further preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 6 carbon atoms, and of these, 1 to 4 carbon atoms is preferable.
  • straight-chain alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl, n-icosyl, n-henicosyl, n-docosyl, n-tricosyl, and n-tetracosyl groups.
  • branched alkyl groups include methylethyl, methylpropyl, methylbutyl, methylpentyl, methylhexyl, methylheptyl, methyloctyl, methylnonyl, methyldecyl, methylundecyl, methyldodecyl, methyltridecyl, methyltetradecyl, methylpentadecyl, methylhexadecyl, methylheptadecyl, methyloctadecyl, methylnonadecyl, methylicosyl, methylhenicosyl, methyldocosyl, methyltricosyl, and Dimethylethyl group, dimethylpropyl group, dimethylbutyl group, dimethylpentyl group, dimethylhexyl group, dimethylheptyl group, dimethyloctyl group, dimethylnonyl group, dimethyldecyl group,
  • the alkenyl group preferably has 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, further preferably 2 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 6 carbon atoms.
  • alkenyl groups include vinyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl, heptadecenyl, octadecenyl, nonadecenyl, icosenyl, henicosenyl, docosenyl, tricosenyl, tetracosenyl, and 4,8,12-trimethyltridecyl groups.
  • the alkynyl group preferably has 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, further preferably 2 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the alkynyl group include an ethynyl group and a propynyl group.
  • a cycloalkyl group is a monovalent group obtained by removing any one hydrogen atom from a cycloalkane.
  • a cycloalkyl group having 3 to 24 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
  • a cycloalkenyl group is a monovalent group obtained by removing any one hydrogen atom from a cycloalkene.
  • a cycloalkenyl group having 5 to 24 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a cyclopentenyl group and a cyclohexenyl group.
  • a cycloalkynyl group is a monovalent group obtained by removing any one hydrogen atom from a cycloalkyne.
  • a cycloalkynyl group having 8 to 24 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a cyclooctynyl group.
  • an aromatic hydrocarbon group is a monovalent group obtained by removing any one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon.
  • the number of carbon atoms in the aromatic hydrocarbon group is preferably 6 to 24, more preferably 6 to 20, and even more preferably 6 to 14.
  • aromatic hydrocarbon groups include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthracenyl group, a 2-anthracenyl group, a 9-anthracenyl group, a 1-phenanthryl group, a 2-phenanthryl group, a 3-phenanthryl group, a 4-phenanthryl group, and a 9-phenanthryl group.
  • a phenyl group is preferred.
  • the polycarbonate resin of the present invention exhibits a high Tg and low water absorption, and also has excellent impact resistance. Furthermore, the molded article of the present invention contains the above-mentioned polycarbonate resin, has low water absorption, excellent heat resistance, and excellent impact resistance.
  • the polycarbonate resin of the present invention is a polycarbonate resin containing a structural unit (A) represented by the general formula (A) described below, a structural unit (B) represented by the general formula (B) described below, and a structural unit (C) represented by the general formula (C) described below.
  • the ratio of each structural unit to the total of 100 mol % of the structural units (A), (B), and (C) is 25 to 45 mol % for the structural unit (A), 25 to 45 mol % for the structural unit (B), and 15 to 50 mol % for the structural unit (C).
  • the polycarbonate resin of the present invention having such a configuration exhibits high Tg and low water absorption, and can also sufficiently increase impact resistance.
  • the reason for this is unclear, but is presumed to be as follows.
  • the polycarbonate resin of the present invention contains specific amounts of structural units (A) having an aliphatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms and structural units (B) having a 5- to 13-membered (5+n-membered, n is an integer from 0 to 8) ring structure, thereby exhibiting low water absorbency due to the structural units (A) and high Tg due to the structural units (B).
  • polycarbonate resin of the present invention can be suitably used, for example, as a low dielectric material due to its low water absorption.
  • the polycarbonate resin of the present invention may be composed of a polycarbonate containing structural units (A) to (C) described below in a specific ratio (hereinafter referred to as the "polycarbonate of the present invention"), or may be in the form of a composition in which the polycarbonate of the present invention is blended with the additives described below.
  • the polycarbonate of the present invention will be described in detail below.
  • R1 represents an aliphatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms
  • R2 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group.
  • R1 and R2 do not bond to each other to form a ring.
  • * represents a bond.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms as R 1 is not particularly limited as long as it has 6 or more carbon atoms, and any of the above-mentioned aliphatic hydrocarbon groups having 6 or more carbon atoms can be used.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms as R1 preferably does not contain a ring structure. From the viewpoint of further increasing Tg, it is more preferable that the aliphatic hydrocarbon group does not have a branched structure.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms as R1 "does not have a branched structure" means that R1 is a group in which one hydrogen atom has been removed from the terminal carbon atom of a linear aliphatic hydrocarbon having 6 or more carbon atoms.
  • R1 is a group in which one hydrogen atom has been removed from the terminal carbon atom of a linear aliphatic hydrocarbon having 6 or more carbon atoms.
  • a 1-heptyl group is a group in which one hydrogen atom has been removed from the terminal carbon atom of normal heptane and therefore does not have a branched structure
  • a 3-heptyl group is a group in which one hydrogen atom has been removed from a carbon atom that is not located at the terminal of normal heptane and therefore has a branched structure.
  • the aliphatic hydrocarbon group represented by R1 has 6 or more carbon atoms, preferably 6 to 24 carbon atoms, more preferably 6 to 22 carbon atoms, still more preferably 6 to 18 carbon atoms, particularly preferably 6 to 16 carbon atoms, and among these, preferably 6 to 14 carbon atoms, and more preferably 6 to 12 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms constituting the chain from the carbon atom having a bond to the carbon atom to which R2 is bonded to the carbon atom at the most terminal side (hereinafter referred to as "the number of carbon atoms constituting the longest chain of R1 ”) is preferably 5 or more, more preferably 6 or more.
  • R 1 is preferably an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group having 6 or more carbon atoms, more preferably an alkyl group or an alkenyl group having 6 or more carbon atoms, and even more preferably an alkyl group having 6 or more carbon atoms.
  • the aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group that can be taken as R2 are not particularly limited, and the above descriptions of the aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group can be applied.
  • the aliphatic hydrocarbon group which can be taken as R2 is preferably an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group, more preferably an alkyl group or an alkenyl group, and further preferably an alkyl group. It is preferable that R2 does not contain a ring structure.
  • R2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, still more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group, and among these, a hydrogen atom or a methyl group is preferable.
  • R3 represents an aliphatic hydrocarbon group
  • n represents an integer of 0 to 8
  • m represents an integer equal to or less than 4+n. * represents a bond.
  • the aliphatic hydrocarbon group represented by R3 is not particularly limited, and the above description of the aliphatic hydrocarbon group can be applied.
  • the aliphatic hydrocarbon group which can be represented by R3 is preferably an alkyl group or an alkenyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, still more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the R 3 may be the same or different from each other.
  • the plurality of R 3 may be bonded to each other to form a ring, but it is preferable that they do not form a ring.
  • n is an integer of 0 to 8, preferably an integer of 0 to 7, more preferably an integer of 0 to 4, and even more preferably 0 or 1.
  • m is an integer of 4+n or less, preferably an integer of 3+n or less, and more preferably an integer of 2+n or less. Since the lower limit of m is 0 or more, m is an integer of 0 to [4+n], preferably an integer of 0 to [3+n], and more preferably an integer of 0 to [2+n]. Of these, m is preferably an integer of 0 to 3.
  • R4 represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. However, R4s do not bond to each other to form a ring. * represents a bond.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which can be taken as R 4 is not particularly limited so long as it has 1 to 5 carbon atoms, and among the above-mentioned aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms, those having 1 to 5 carbon atoms can be used.
  • the aliphatic hydrocarbon group which can be represented by R 4 has 1 to 5 carbon atoms, and preferably has 2 to 5 carbon atoms from the viewpoints of low water absorption, low dielectric constant and low dielectric tangent.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which can be taken as R4 is preferably an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group or an alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R4 is preferably a hydrogen atom, or an alkyl group, alkenyl group, or alkynyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, or an alkyl group or alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, and even more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the two R4 's may be the same or different.
  • At least one of R4 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and from the viewpoints of low water absorption, low dielectric constant, and low dielectric tangent, is more preferably an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 5 carbon atoms, further preferably an alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 4 it is preferable that one is an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 5 carbon atoms and the other is a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, it is more preferable that one is an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 5 carbon atoms and the other is a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, it is even more preferable that one is an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 5 carbon atoms and the other is a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms, it is particularly preferable that one is an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 5 carbon atoms and the other is a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 carbon atom.
  • the R 4 that is the aliphatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group or an alkenyl group, and more preferably an al
  • the 1,4-phenylene groups in the above general formulae (A) to (C) may all have the above-mentioned aliphatic hydrocarbon groups and/or aromatic hydrocarbon groups as substituents.
  • structures in which the 1,4-phenylene groups shown in the above general formulae (A) to (C) have aliphatic hydrocarbon groups and/or aromatic hydrocarbon groups as substituents at positions other than the 1-position and the 4-position are also included in the structural units represented by the above general formulae (A) to (C).
  • the substituent that the 1,4-phenylene group in the above general formulas (A) to (C) may have is preferably an aliphatic hydrocarbon group.
  • it is preferable that the 1,4-phenylene group in the above general formulas (A) to (C) does not have a substituent, that is, is an unsubstituted group.
  • the proportion of the structural unit (A) in the total of 100 mol % of the structural units (A), (B) and (C) is 25 to 45 mol %, and from the viewpoints of low water absorption, low dielectric constant and low dielectric tangent, it is preferably 30 to 45 mol %, and more preferably 35 to 45 mol %.
  • the proportion of the structural unit (B) in the total of 100 mol % of the structural units (A), (B) and (C) is 25 to 45 mol %, and from the viewpoint of further improving impact resistance, it is preferably 25 to 40 mol %.
  • the proportion of the structural unit (C) in the total of 100 mol % of the structural units (A), (B) and (C) is 15 to 50 mol %, preferably 20 to 50 mol %, more preferably 20 to 45 mol %, and even more preferably 20 to 40 mol %.
  • the structural units (A), (B) and (C) contained in the polycarbonate of the present invention may each be one type or two or more types.
  • the ratio of the structural units (A) means the total amount of the two or more types of structural units (A), which is the same when two or more types of structural units (B) are present or when two or more types of structural units (C) are present.
  • the polycarbonate of the present invention may contain structural units other than the above structural units (A), (B) and (C) (hereinafter referred to as "other structural units").
  • the other structural units are not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, and examples thereof include carbonate structural units derived from bisphenol compounds and different from the above structural units (A), (B) and (C).
  • Specific examples thereof include carbonate structural units derived from bisphenol compounds represented by general formula (II') in WO 2007/119548 and different from the above structural units (A), (B) and (C).
  • the proportion of the structural units (A), (B) and (C) in all structural units constituting the polycarbonate of the present invention may be, for example, 90 mol % or more in total, preferably 93 mol % or more, more preferably 95 mol % or more, and even more preferably 97 mol % or more.
  • all structural units contained in the polycarbonate of the present invention are composed of any one of the structural units (A) to (C).
  • the structural units constituting the polycarbonate of the present invention may be bonded randomly or in blocks.
  • the polycarbonate of the present invention is preferably a random copolymer.
  • the Tg of the polycarbonate of the present invention can be 100° C. or higher, preferably 110° C. or higher, and more preferably 120° C. or higher. There is no particular upper limit, but a practical upper limit is 200° C. or lower. That is, the Tg of the polycarbonate of the present invention can be 100 to 200° C., preferably 110 to 200° C., and more preferably 120 to 200° C. In the present invention, the Tg of the polycarbonate is a value measured by the method described in the Examples below.
  • the impact strength of the polycarbonate of the present invention can be 8 KJ/ cm2 or more, preferably 10 KJ/cm2 or more , and more preferably 20 KJ/ cm2 or more. There is no particular upper limit, but 50 KJ/cm2 or less is practical. That is, the impact strength of the polycarbonate of the present invention can be 8 to 50 KJ/ cm2 , preferably 10 to 50 KJ/ cm2 , and more preferably 20 to 50 KJ/ cm2 .
  • the impact strength of the polycarbonate is measured by the method described in the Examples below, that is, the notched Charpy impact strength measured in accordance with JIS (Japanese Industrial Standards) K7111-1 (2012).
  • the water absorption rate of the polycarbonate of the present invention can be less than 0.30% by mass, preferably less than 0.25% by mass, and more preferably less than 0.20% by mass. There is no particular lower limit.
  • the water absorption rate of the polycarbonate is a water absorption rate measured and calculated by the Karl Fischer evaporation method described in the examples below.
  • the polycarbonate of the present invention has low water absorption and can be suitably used as a low dielectric material.
  • the dielectric constant (relative dielectric constant) of the polycarbonate of the present invention at 25° C. and 10 GHz can be less than 2.9, preferably less than 2.8, and more preferably less than 2.7. There is no particular lower limit, but a value of 2.0 or more is practical.
  • the polycarbonate of the present invention may have a dielectric loss tangent at 25° C. and 10 GHz of less than 0.045, preferably less than 0.040, and more preferably less than 0.035. There is no particular lower limit, but a value of 0.010 or more is practical.
  • the dielectric constant and dielectric loss tangent of the polycarbonate at 25° C. and 10 GHz are values measured by the resonance perturbation method described in the Examples below.
  • the MVR (melt volume-flow rate) of the polycarbonate of the present invention is preferably 20 ml/10 min or more, since excellent fluidity makes it easy to obtain a molded product having a thin thickness, and good moldability can be obtained. There is no particular upper limit, but a value of less than 60 ml/10 min is practical. In the present invention, the MVR of the polycarbonate is a value measured by the method described in the Examples below.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polycarbonate of the present invention may be appropriately adjusted according to the chemical structures of the structural units (A) to (C) and their content ratios so as to exhibit an MVR that can realize good moldability.
  • the weight average molecular weight of the polycarbonate of the present invention may be 10,000 to 200,000, preferably 20,000 to 150,000, more preferably 30,000 to 120,000, and even more preferably 40,000 to 100,000.
  • the weight average molecular weight can be adjusted by adjusting the equivalent ratio of phosgene or carbonate compound reacted with the bisphenol compound, etc.
  • the weight average molecular weight of the polycarbonate is a value measured by the method described in the examples below.
  • the polycarbonate of the present invention can be produced by a conventional method, for example, a polycondensation reaction between a diol compound and phosgene (phosgene method, pyridine method) or a transesterification reaction between a diol compound and a carbonate ester compound (transesterification method).
  • a polycondensation reaction between a diol compound and phosgene phosgene method, pyridine method
  • transesterification reaction between a diol compound and a carbonate ester compound transesterification method
  • R 1 to R 4 , m and n in the above formulas (a) to (c) respectively correspond to R 1 to R 4 , m and n in the above formulas (A) to (C) and have the same meanings.
  • bisphenol compound (a) examples include 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)decane, 1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)decane, 1,1-bis(2,3-dimethyl-4-hydroxyphenyl)decane, 1,1-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)decane, 1,1-bis(3-ethyl-4-hydroxyphenyl)decane, 1,1-bis(3-propyl-4-hydroxyphenyl)decane, 1,1-bis(3-butyl-4-hydroxyphenyl)decane, and 1,1-bis(3-nonyl-4-hydroxyphenyl)decane.
  • Specific examples include compounds in which R 1 and/or R 2 in the above compounds are replaced with R 1 and/or R 2 in the general formula (A) described above.
  • Examples of the bisphenol compound (b) in which n is 1, m is 3, and R3 is a methyl group include 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, and 1,1-bis(3-phenyl-4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane.
  • Specific examples include compounds in which at least one of n, m, and R3 in the above compounds is replaced with n, m, and R3 in the general formula (B) described above.
  • Examples of the bisphenol compound (c) in which one R 4 is a hydrogen atom and the other R 4 is an ethyl group include 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(2,3-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3-ethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3-propyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3-butyl-4-hydroxyphenyl)propane, and 1,1-bis(3-nonyl-4-hydroxyphenyl)propane.
  • Specific examples include compounds in which at least one of R 4 in the above compounds is replaced with R 4 in the general formula (C) described above.
  • the polycarbonate of the present invention contains structural units other than the above-mentioned structural units (A), (B) and (C) (the above-mentioned other structural units), in addition to the above-mentioned bisphenol compounds (a) to (c), a diol compound corresponding to the other structural units is used.
  • a diol compound corresponding to the other structural units is used.
  • bisphenol compounds represented by the general formula (II') in WO 2007/119548 bisphenol compounds different from any of the above bisphenol compounds (a), (b) and (c) can be mentioned.
  • a diol compound is usually reacted with phosgene in the presence of an acid binder such as pyridine and an organic solvent such as dichloromethane.
  • the synthesis of the polycarbonate of the present invention by the phosgene method and the pyridine method can be performed by a conventional method, for example, the phosgene method described in paragraphs [0072] to [0074] of WO 2007/119548, the interfacial polymerization method described in paragraphs [0035] to [0046] of JP 2005-263886 A, the interfacial polymerization method described in paragraphs [0021] to [0028] and [0036] of WO 2017/099226, and the pyridine method described in Polycarbonate Resin Handbook (Nikkan Kogyo Shimbun) can be referred to.
  • Phosgene to be reacted with the diol compound may be produced in a reaction system using diphosgene or triphosgene as a raw material in addition to phosgene itself as a raw material.
  • the reaction may be carried out with a Lewis base such as pyridine to produce phosgene in the reaction system.
  • the synthesis of the polycarbonate of the present invention by the transesterification method can be carried out by a conventional method, for example, the transesterification method described in paragraphs [0075] to [0076] of WO 2007/119548, the melt polymerization method described in paragraphs [0047] to [0050] of JP 2005-263886 A, and the melt transesterification method described in paragraphs [0029] to [0035] and [0037] to [0038] of WO 2017/099226 can be referred to.
  • the polycarbonate resin of the present invention may be in a form constituted by blending additives with the polycarbonate of the present invention.
  • additives commonly used as additives to polycarbonate resins can be used within the range that does not impair the effects of the present invention.
  • the polyalkylene glycol or its fatty acid ester (C), heat stabilizer (D), and phenol-based antioxidant described in paragraphs [0073] to [0087] of WO 2017/099226 can be mentioned.
  • flame retardants release agents, ultraviolet absorbers, dyes, pigments, fluorescent brighteners, anti-dripping agents, antistatic agents, anti-fogging agents, lubricants, anti-blocking agents, dispersants, antibacterial agents, and the like can be used depending on various applications.
  • the polycarbonate resin of the present invention can be used without any particular limitation in applications in which polycarbonate resins are used.
  • the polycarbonate resin include automobile parts such as meter panels, headlamp lenses, door handles, sunroofs, instrument panels, and wheel covers; mobile phone housings; memory sticks, compact discs (CDs), magneto-optical discs (MOs), DVDs (Digital Versatile Discs), Blu-ray (registered trademark) Discs (BDs), and HD-DVDs (High-Definition Digital Versatile Discs); electric or electronic parts such as digital camera housings, printer chassis, and personal computer housings; optical parts such as camera lenses, aspheric lenses, prisms, light guides, glasses, sunglasses, goggles, protective glasses, dome roofs, and window glass; medical devices such as medical artificial organs; and other products such as helmets, baby bottles, tableware, stationery, and greenhouses.
  • the polycarbonate resin of the present invention is used for light guide plates and surface light emitters as components of devices or appliances that directly or indirectly use light sources such as LEDs (light-emitting diodes), organic electroluminescence (EL), incandescent light bulbs, fluorescent lamps, and cathode ray tubes.
  • the light guide plates can be suitably used in the fields of liquid crystal backlight units, various display devices, and lighting devices. Examples of such devices include various portable terminals such as mobile phones, mobile notebooks, netbooks, slate PCs (personal computers), tablet PCs, smartphones, and tablet-type terminals, cameras, watches, notebook computers, various displays, and lighting equipment.
  • the polycarbonate resin of the present invention exhibits low water absorption while simultaneously achieving both a high Tg and excellent impact resistance, and therefore can be suitably used as a low dielectric material that requires a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent.
  • the molded article of the present invention comprises the polycarbonate resin of the present invention.
  • the molding method using the polycarbonate resin of the present invention is not particularly limited, and in addition to molding methods used for thermoplastic resins such as injection molding, extrusion molding, vacuum molding, and blow molding, a typical method for manufacturing 3D printers is to melt and laminate the resin.
  • the fused deposition modeling method can also be applied.
  • the polycarbonate resin of the present invention can achieve high Tg, low water absorption, and excellent impact resistance even when it has an MVR (usually 20 ml/10 min or more and less than 60 ml/10 min) that provides good moldability, and is therefore suitable for use in molding thin-walled optical components.
  • the polycarbonate resin of the present invention can be pelletized and molded into pellets by various molding methods to produce thin-walled optical components, and is particularly suitable for use in molding thin-walled optical components by injection molding.
  • the definition and forming method of the thin-walled optical component are described in paragraphs [0095] to [0097] of WO 2017/099226, with "polycarbonate resin composition” read as “polycarbonate resin of the present invention” and applied to this specification.
  • Nitrogen gas was introduced at a flow rate of 20 mL/min, and 61.1 g of pyridine (ultra-dehydrated) (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, followed by ice cooling until the internal temperature reached 5°C. 34.2 g of triphosgene (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolved in 257 ml of dichloromethane (ultra-dehydrated) (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise so that the internal temperature of the reaction solution was kept below 10° C., and after completion of the addition, stirring was continued for 2 hours at 25° C.
  • the MVR was measured for a dried sample of the synthesized polycarbonate by a constant temperature method using a flow tester CFT-500D (trade name, manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions.
  • Polycarbonates 1 to 17 are polycarbonates of the present invention, and polycarbonates c01 to c10 are polycarbonates for comparison.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature (Tg) of polycarbonate was determined from the table in Chapter 36 of the 4th volume of the POLYMER HANDBOOK. If the glass transition temperature was not described in the reference, the value was measured under the following measurement conditions. Tg was evaluated according to the following criteria. (Measurement of Tg) The glass transition temperature (Tg) was measured for a dry polycarbonate sample using a differential scanning calorimeter: X-DSC7000 (product name, manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.) under the following measurement conditions. The measurement was performed twice for the same sample, and the second measurement result was used.
  • Tg was calculated by rounding off the midpoint between the start and end points of the decline in a DSC (differential scanning calorimetry) chart to the nearest integer.
  • - Evaluation criteria - 5: 120°C or higher, 200°C or lower 4: 110°C or higher, less than 120°C 3: 100°C or higher, less than 110°C 2: 80°C or higher, less than 100°C 1: Less than 80°C
  • the dielectric constant and dielectric loss tangent of the film were measured from the change in resonance frequency before and after the test piece was inserted and left to stand for 96 hours, and were evaluated according to the following criteria.
  • Carrier Tetrahydrofuran (containing BHT stabilizer) (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Measurement temperature: 40°C Carrier flow rate: 0.35 ml/min Sample concentration: 0.05% by mass Detector: RI (refractive index) detector, UV detector (254 nm)
  • the molar ratios of the structural units (A) to (C) refer to the proportions of each structural unit in 100 mol % of the total of the structural units (A) to (C) obtained from each monomer component shown in the columns for structural units (A) to (C) and triphosgene, and the units are mol %.
  • the symbol "-" in the column of No. c03 indicates that the corresponding structural unit is not present.
  • polycarbonates c01 to c10 that do not satisfy the provisions of the present invention could not achieve all of high Tg, low water absorption, and impact resistance.
  • polycarbonates c06 to c08 which have a low content of structural unit (A) of 20 mol%, the water absorption rate is high at 0.30 mass% or more, and it can be seen that low water absorption cannot be achieved even by adjusting the ratio of structural units (B) and (C).
  • the Tg is low at less than 100 ° C., and it can be seen that it is difficult to achieve both high Tg and impact resistance while satisfying low water absorption by adjusting the ratio of structural units (B) and (C).
  • the Tg is low, less than 100°C, or the impact strength is low, less than 8 KJ/ cm2 , and it is difficult to achieve both a high Tg and impact resistance while satisfying low water absorbency.
  • all of the polycarbonates 1 to 17 that satisfy the provisions of the present invention realize high Tg, low water absorption, and impact resistance.
  • the low water absorption allows low dielectric constant and low dielectric dissipation factor to be expressed, and that they can be suitably used as low dielectric materials.
  • a comparison between polycarbonates 14 to 17 in which the structures of the structural units (A) to (C) are the same and the content ratio of each structural unit is changed shows that when the ratio of the structural unit (A) is 30 to 45 mol%, better low water absorption, low dielectric constant, and low dielectric dissipation factor can be achieved, and when the ratio of the structural unit (B) is 25 to 40 mol%, better impact resistance can be achieved.
  • a comparison between polycarbonates 3 and 10 that differ only in the structure of the structural unit (C) shows that when at least one of R 4 in the general formula (C) is an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 5 carbon atoms, better low water absorption, low dielectric constant, and low dielectric dissipation factor can be achieved.
  • a comparison between polycarbonates 4 and 5, which differ only in the structure of the structural unit (A) shows that when R 1 in general formula (A) is an aliphatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms and not having a branched structure, a higher Tg can be achieved.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

下記式(A)~(C)で表される構造単位(A)~(C)を、(A):(B):(C)=25~45mol%:25~45mol%:15~50mol%の割合で含有するポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品。 式中、RはC6以上の脂肪族炭化水素基を示し、Rは水素原子又は置換基を示す。Rは置換基を示す。nは0~8の整数であり、mは4+n以下の整数である。Rは水素原子又はC1~C5の脂肪族炭化水素基を示す。ただし、RとR同士、R同士が結合して環を形成していることはない。*は結合手を示す。 上記式中における1,4-フェニレン基は、脂肪族炭化水素基及び/又は芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。

Description

ポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品
 本発明は、ポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品に関する。
 ポリカーボネート樹脂は、透明性、耐衝撃性、耐熱性、寸法安定性および難燃性等に優れるため、電子、電気、機械、自動車等の部品として広く用いられている。
 これらの用途にあわせて、特定の化学構造を有するポリカーボネートの研究が重ねられている。
 例えば、特許文献1には、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等のシクロヘキサン環含有二価フェノール成分(A)と、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカン等の特定の炭素数のアルキル基を有する二価フェノール成分(B)から実質的に構成され、(A)成分と(B)成分のモル比が(A):(B)=30:70~80:20である芳香族ポリカーボネート共重合体が開示されている。
 特許文献2には、粘度平均分子量が10000~15000の芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100質量部に対し、炭素数8~24のアルキル基またはアルケニル基を有するビスフェノール成分由来のカーボネート構造単位(i)と、ビスフェノールA由来のカーボネート構造単位(ii)からなる芳香族ポリカーボネートコポリマー(B)を2~100質量部含有し、芳香族ポリカーボネートコポリマー(B)中のカーボネート構造単位(i)とカーボネート構造単位(ii)の合計100mol%に対し、カーボネート構造単位(i)の割合が10mol%を超え39mol%未満であることを特徴とする薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物が記載されている。
 また特許文献3には、二重結合を有する長鎖の不飽和炭化水素基を有するビスフェノール成分由来の構成単位を含むポリカーボネート樹脂が記載され、このポリカーボネート樹脂を電子写真感光体バインダー樹脂として用いることにより、良好な耐摩耗性と高温多湿環境下での画像安定性を有する電子写真感光体が得られたことが記載されている。
特開2005-263886号公報 国際公開第2017/099226号 国際公開第2007/119548号
 しかし、本発明者らの研究により、上記特許文献1又は3に記載のポリカーボネート樹脂、上記特許文献2に記載の薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物等の従来のポリカーボネート樹脂又は樹脂組成物では、高いガラス転移温度(以下、ガラス転移温度を「Tg」とも称す。)と低吸水性に加えて、十分に高い耐衝撃性をも示す特性の実現には至っていないことが分かってきた。
 すなわち、特許文献1に記載の芳香族ポリカーボネート共重合体では、シクロヘキサン環含有二価フェノール成分(A)により高Tgを、長鎖アルキル基を有する二価フェノール成分(B)により低吸水性をそれぞれ発現し、2つの共重合成分のモル比を特定の範囲へと調節することにより高Tgと低吸水性との両立を実現している。しかし、シクロヘキサン環含有二価フェノール成分(A)の配合は衝撃強度の向上に制約を生じさせてしまう。
 また、特許文献2の実施例は、ビスフェノールAを出発原料とするポリカーボネート単独重合体(粘度平均分子量が10000~15000)に対して、衝撃強度の向上(低Tg)に寄与する長鎖アルキル基を有するカーボネート構造単位(i)とビスフェノールA由来のカーボネート構造単位(ii)とからなる芳香族ポリカーボネートコポリマーを併用した樹脂組成物とすることにより、このビスフェノールAを出発原料とするポリカーボネート単独重合体と同等の流動性を示しつつ、衝撃強度が高められることを示しているに過ぎない。換言すると、特許文献2に記載の薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物では、長鎖アルキル基を有するカーボネート構造単位(i)に起因してTgの低下が生じ、高Tgと耐衝撃性の両立を実現できていない。
 また、特許文献3ではそもそも、高Tgと低吸水性と耐衝撃性について記載も示唆もされておらず、後述するように、特許文献3の実施例に記載のポリカーボネートは、高Tgと低吸水性と耐衝撃性とを両立できていないと考えられる(本明細書の実施例の項に記載の比較のポリカーボネートc08参照)。
 本発明は、高Tg(100℃以上)と低吸水性(吸水率0.30質量%未満)を示し、さらに耐衝撃性にも優れたポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品を提供することを課題とする。
 本発明の上記課題は、以下の手段により解決された。
<1>
 下記一般式(A)で表される構造単位(A)、下記一般式(B)で表される構造単位(B)及び下記一般式(C)で表される構造単位(C)を含有するポリカーボネート樹脂であって、
 上記の構造単位(A)、(B)及び(C)の合計100mol%に占める上記構造単位(A)の割合が25~45mol%であり、上記構造単位(B)の割合が25~45mol%であり、上記構造単位(C)の割合が15~50mol%である、ポリカーボネート樹脂。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記式中、Rは炭素数6以上の脂肪族炭化水素基を示し、Rは水素原子、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を示す。ただし、RとRが結合して環を形成していることはない。*は結合手を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式中、Rは脂肪族炭化水素基を示す。nは0~8の整数であり、mは4+n以下の整数である。*は結合手を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 上記式中、Rは水素原子又は炭素数1~5の脂肪族炭化水素基を示す。ただし、R同士が結合して環を形成していることはない。*は結合手を示す。
 なお、上記一般式(A)~(C)中における1,4-フェニレン基は、脂肪族炭化水素基及び/又は芳香族炭化水素基を置換基として有してもよい。
<2>
 上記の構造単位(A)の割合が30~45mol%である、<1>に記載のポリカーボネート樹脂。
<3>
 上記の構造単位(B)の割合が25~40mol%である、<1>又は<2>に記載のポリカーボネート樹脂。
<4>
 上記一般式(C)において、上記Rの少なくとも1つが炭素数2~5の脂肪族炭化水素基である、<1>~<3>のいずれか1つに記載のポリカーボネート樹脂。
<5>
 上記一般式(A)において、上記Rが分岐構造を有しない、<1>~<4>のいずれか1つに記載のポリカーボネート樹脂。
<6>
 <1>~<5>のいずれか1つに記載のポリカーボネート樹脂を含む成形品。
 本発明において、特定の符号又は式で表示された置換基もしくは連結基等(以下、置換基等という)が複数あるとき、又は、複数の置換基等を同時に規定するときには、特段の断りがない限り、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい(「それぞれ独立に」の表現の有無にかかわらず、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい)。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。また、本発明において、特定の式で表される構造単位が複数あるときには、特段の断りがない限り、それぞれの構造単位は互いに同一でも異なっていてもよい(「それぞれ独立に」の表現の有無にかかわらず、それぞれの構造単位は互いに同一でも異なっていてもよい)。また、複数の置換基等が近接するとき(特に、隣接するとき)には、特段の断りがない限り、それらが互いに連結して環を形成していてもよい。また、特段の断りがない限り、環、例えば脂環、芳香族環、ヘテロ環は、さらに縮環して縮合環を形成していてもよい。
 本発明において、特段の断りがない限り、二重結合については、分子内にE型及びZ型が存在する場合、そのいずれであっても、またこれらの混合物であってもよい。
 また、本発明において、特段の断りがない限り、化合物中に1個又は2個以上の不斉炭素を有する場合、このような不斉炭素の立体化学についてはそれぞれ独立して(R)体又は(S)体のいずれかをとることができる。この結果、化合物は、光学異性体又はジアステレオ異性体などの立体異性体の混合物であってもよく、ラセミ体であってもよい。
 また、本発明において化合物の表示は、本発明の効果を損なわない範囲で、構造の一部を変化させたものを含む意味である。更に、置換又は無置換を明記していない化合物については、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の置換基を有していてもよい意味である。
 本発明において、ある基の炭素数を規定する場合、この炭素数は、本発明ないし本明細書において特段の断りのない限りは、基全体の炭素数を意味する。なお、炭素数についてはCを用いて表記することもあり、例えば、炭素数6以上をC6以上、炭素数1~5をC1~C5と表記することがある。
 本発明において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本発明において、脂肪族炭化水素基は、脂肪族炭化水素から任意の水素原子を1つ除いて得られる1価の基であり、好ましくは、脂肪族炭化水素であるアルカン、アルケン、アルキン、シクロアルカン、シクロアルケン又はシクロアルキンから、任意の水素原子を1つ除いて得られる1価の基である。脂肪族炭化水素基は直鎖状でも分岐状でもよく、環構造を有していてもよい。すなわち脂肪族炭化水素基の好ましい例として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基及びシクロアルキニル基が挙げられる。
 本発明において、アルキル基の炭素数としては、1~24が好ましく、1~20がより好ましく、1~12が更に好ましく、1~6が特に好ましく、なかでも1~4が好ましい。
 直鎖アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、n-イコシル基、n-ヘンイコシル基、n-ドコシル基、n-トリコシル基、n-テトラコシル基等が挙げられる。
 分岐アルキル基の例としては、メチルエチル基、メチルプロピル基、メチルブチル基、メチルペンチル基、メチルへキシル基、メチルへプチル基、メチルオクチル基、メチルノニル基、メチルデシル、メチルウンデシル基、メチルドデシル基、メチルトリデシル基、メチルテトラデシル基、メチルペンタデシル基、メチルヘキサデシル基、メチルヘプタデシル、メチルオクタデシル基、メチルノナデシル基、メチルイコシル基、メチルヘンイコシル基、メチルドコシル基、メチルトリコシル基、
 ジメチルエチル基、ジメチルプロピル基、ジメチルブチル基、ジメチルペンチル基、ジメチルへキシル基、ジメチルへプチル基、ジメチルオクチル基、ジメチルノニル基、ジメチルデシル、ジメチルウンデシル基、ジメチルドデシル基、ジメチルトリデシル基、ジメチルテトラデシル基、ジメチルペンタデシル基、ジメチルヘキサデシル基、ジメチルヘプタデシル、ジメチルオクタデシル基、ジメチルノナデシル基、ジメチルイコシル基、ジメチルヘンイコシル基、ジメチルドコシル基、
 トリメチルエチル基、トリメチルプロピル基、トリメチルブチル基、トリメチルペンチル基、トリメチルへキシル基、トリメチルへプチル基、トリメチルオクチル基、トリメチルノニル基、トリメチルデシル、トリメチルウンデシル基、トリメチルドデシル基、トリメチルトリデシル基、トリメチルテトラデシル基、トリメチルペンタデシル基、トリメチルヘキサデシル基、トリメチルヘプタデシル、トリメチルオクタデシル基、トリメチルノナデシル基、トリメチルイコシル基、トリメチルヘンイコシル基、
 エチルエチル基、エチルプロピル基、エチルブチル基、エチルペンチル基、エチルヘキシル基、エチルへプチル基、エチルオクチル基、エチルノニル基、エチルデシル、エチルウンデシル基、エチルドデシル基、エチルトリデシル基、エチルテトラデシル基、エチルペンタデシル基、エチルヘキサデシル基、エチルヘプタデシル、エチルオクタデシル基、エチルノナデシル基、エチルイコシル基、エチルヘンイコシル基、エチルドコシル基、
 プロピルプロピル基、プロピルブチル基、プロピルペンチル基、プロピルヘキシル基、プロピルへプチル基、プロピルオクチル基、プロピルノニル基、プロピルデシル、プロピルウンデシル基、プロピルドデシル基、プロピルトリデシル基、プロピルテトラデシル基、プロピルペンタデシル基、プロピルヘキサデシル基、プロピルヘプタデシル、プロピルオクタデシル基、プロピルノナデシル基、プロピルイコシル基、プロピルヘンイコシル基、
ブチルブチル基、ブチルペンチル基、ブチルヘキシル基、ブチルへプチル基、ブチルオクチル基、ブチルノニル基、ブチルデシル、ブチルウンデシル基、ブチルドデシル基、ブチルトリデシル基、ブチルテトラデシル基、ブチルペンタデシル基、ブチルヘキサデシル基、ブチルヘプタデシル、ブチルオクタデシル基、ブチルノナデシル基、ブチルイコシル基等が挙げられる。
 なお、上記分岐アルキル基の例において、分岐の位置は任意である。
 本発明において、アルケニル基の炭素数としては、2~24が好ましく、2~20がより好ましく、2~12が更に好ましく、2~6が特に好ましい。
 アルケニル基の例としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、4,8,12-トリメチルトリデシル基等が挙げられる。
 本発明において、アルキニル基の炭素数としては、2~24が好ましく、2~20がより好ましく、2~12が更に好ましく、2~6が特に好ましい。
 アルキニル基の例としては、エチニル基、プロピニル基等が挙げられる。
 本発明において、シクロアルキル基は、シクロアルカンから、任意の水素原子を1つ除いて得られる1価の基である。シクロアルキル基としては、炭素数3~24のシクロアルキル基が好ましく、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
 本発明において、シクロアルケニル基は、シクロアルケンから、任意の水素原子を1つ除いて得られる1価の基である。シクロアルケニル基としては、炭素数5~24のシクロアルケニル基が好ましく、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。
 本発明において、シクロアルキニル基は、シクロアルキンから、任意の水素原子を1つ除いて得られる1価の基である。シクロアルキニル基としては、炭素数8~24のシクロアルキニル基が好ましく、シクロオクチニル基等が挙げられる。
 本発明において、芳香族炭化水素基は、芳香族炭化水素から、任意の水素原子を1つ除いて得られる1価の基である。芳香族炭化水素基の炭素数としては、6~24が好ましく、6~20がより好ましく、6~14が更に好ましい。芳香族炭化水素基の例としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、1-フェナントリル基、2-フェナントリル基、3-フェナントリル基、4-フェナントリル基、9-フェナントリル基等が挙げられる。これらのうち、フェニル基が好ましい。
 本発明のポリカーボネート樹脂は、高Tgと低吸水性を示し、さらに耐衝撃性にも優れる。また、本発明の成形品は、上記ポリカーボネート樹脂を含み、低吸水性で、耐熱性に優れ、耐衝撃性にも優れる。
<ポリカーボネート樹脂>
 本発明のポリカーボネート樹脂は、後記一般式(A)で表される構造単位(A)、後記一般式(B)で表される構造単位(B)及び後記一般式(C)で表される構造単位(C)を含有するポリカーボネート樹脂である。本発明のポリカーボネート樹脂は、上記の構造単位(A)、(B)及び(C)の合計100mol%に占める各構造単位の割合が、上記構造単位(A)が25~45mol%であり、上記構造単位(B)が25~45mol%であり、上記構造単位(C)が15~50mol%である。このような構成を有する本発明のポリカーボネート樹脂は、高Tgと低吸水性を示し、さらに耐衝撃性も十分に高めることができる。この理由は定かではないが、次のように推定される。
 本発明のポリカーボネート樹脂は、炭素数6以上の脂肪族炭化水素基を有する構造単位(A)と5~13員(5+n員、nは0~8の整数)の環構造を有する構造単位(B)とを各特定量で含有することにより、構造単位(A)による低吸水性と構造単位(B)による高Tgとを発現する。さらに、その構造に起因してTgが構造単位(A)よりも高く、構造単位(B)よりも低い構造単位(C)を特定量含有することにより、ポリカーボネート樹脂としてのTgを高く保持しつつ、低吸水性及び耐衝撃性の全てを高度なレベルで実現することができる。
 本発明のポリカーボネート樹脂は、その低吸水性に起因して、例えば低誘電材料として好適に用いることができる。
 なお、本発明のポリカーボネート樹脂は、後記構造単位(A)~(C)を特定の割合で含有するポリカーボネート(以下、「本発明のポリカーボネート」と称す。)から構成されてもよく、本発明のポリカーボネートに後述の添加剤が配合された組成物の形態であってもよい。
 以下、本発明のポリカーボネートについて詳述する。
〔ポリカーボネート〕
(構造単位(A))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記式中、Rは炭素数6以上の脂肪族炭化水素基を示し、Rは水素原子、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を示す。ただし、RとRが結合して環を形成していることはない。*は結合手を示す。
 Rとしての炭素数6以上の脂肪族炭化水素基は、炭素数6以上である限り、特に制限することなく、前述の脂肪族炭化水素基のうち炭素数6以上のものを適用することができる。
 Rとしての炭素数6以上の脂肪族炭化水素基は、環構造を含まないことが好ましい。Tgをより高める観点からは、分岐構造を有しないことがより好ましい。
 ここで、Rとしての炭素数6以上の脂肪族炭化水素基が「分岐構造を有しない」とは、Rが、炭素数6以上である直鎖状の脂肪族炭化水素の末端炭素原子から水素原子が1つ除去された基であることを意味する。例えば、1-ヘプチル基はノルマルへプタンの末端炭素原子から水素原子が1つ除去された基であるため分岐構造を有しないのに対して、3-ヘプチル基はノルマルへプタンの末端に位置しない炭素原子から水素原子が1つ除去された基であるため分岐構造を有する。
 Rとしての脂肪族炭化水素基の炭素数は6以上であり、6~24が好ましく、6~22がより好ましく、6~18が更に好ましく、6~16が特に好ましく、なかでも6~14が好ましく、6~12がより好ましい。
 Rとしての脂肪族炭化水素基において、Rが結合する炭素原子への結合手を有する炭素原子から数えて最も末端側にある炭素原子までの鎖を構成する炭素原子の数(以下、「Rの最長鎖を構成する炭素原子数」と称す。)は、5以上が好ましく、6以上がより好ましい。例えば、実施例で使用する構造単位(A-4)については、Rの最長鎖を構成する炭素原子数は5である。
 Rは、炭素数が6以上である、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基が好ましく、炭素数が6以上である、アルキル基又はアルケニル基がより好ましく、炭素数6以上のアルキル基が更に好ましい。
 Rとして採り得る脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基としては、特に制限されず、上述の脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基の記載を適用することができる。
 Rとして採り得る脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基が好ましく、アルキル基又はアルケニル基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
 Rは、環構造を含まないことが好ましい。Rは、水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基が好ましく、水素原子又はアルキル基がより好ましく、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基が更に好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基が特に好ましく、なかでも、水素原子又はメチル基が好ましい。
(構造単位(B))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記式中、Rは脂肪族炭化水素基を示す。nは0~8の整数であり、mは4+n以下の整数である。*は結合手を示す。
 Rとしての脂肪族炭化水素基としては、特に制限されず、上述の脂肪族炭化水素基の記載を適用することができる。
 Rとして採り得る脂肪族炭化水素基としては、アルキル基又はアルケニル基が好ましく、アルキル基がより好ましく、炭素数1~6のアルキル基が更に好ましく、炭素数1~4のアルキル基が特に好ましい。
 複数のRが存在する場合、複数のRは互いに同一でもよく、互いに異なっていてもよい。
 なお、複数のRが存在する場合、複数のRが互いに結合して環を形成していてもよいが、環を形成していないことが好ましい。
 nは0~8の整数であり、0~7の整数が好ましく、0~4の整数がより好ましく、0又は1が更に好ましい。
 mは4+n以下の整数であり、3+n以下の整数が好ましく、2+n以下の整数がより好ましい。なお、mの下限値は0以上であるため、mは0~[4+n]の整数であり、0~[3+n]の整数が好ましく、0~[2+n]の整数がより好ましい。なかでも、mは、0~3の整数であることが好ましい。
(構造単位(C))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記式中、Rは水素原子又は炭素数1~5の脂肪族炭化水素基を示す。ただし、R同士が結合して環を形成していることはない。*は結合手を示す。
 Rとして採り得る炭素数1~5の脂肪族炭化水素基は、炭素数1~5である限り、特に制限されず、上述の脂肪族炭化水素基のうち炭素数1~5のものを適用することができる。
 Rとして採り得る脂肪族炭化水素基の炭素数は1~5であり、低吸水性、低誘電率及び低誘電正接の観点から、2~5が好ましい。
 Rとして採り得る炭素数1~5の脂肪族炭化水素基は、炭素数が1~5である、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基が好ましく、炭素数が1~5である、アルキル基又はアルケニル基がより好ましく、炭素数1~5のアルキル基が更に好ましい。
 Rは、水素原子、又は、炭素数が1~5である、アルキル基、アルケニル基もしくはアルキニル基が好ましく、水素原子、又は、炭素数が1~5である、アルキル基もしくはアルケニル基がより好ましく、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基が更に好ましい。
 2つのRは互いに同一でもよく、異なっていてもよい。
 なお、Rの少なくとも1つは、炭素数1~5の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、低吸水性、低誘電率及び低誘電正接の観点から、炭素数2~5の脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、炭素数2~5の、アルキル基又はアルケニル基であることが更に好ましく、炭素数2~5のアルキル基であることが特に好ましい。
 2つのRの組み合わせとしては、一方が炭素数2~5の脂肪族炭化水素基であって、もう一方が水素原子又は炭素数1~5の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、一方が炭素数2~5の脂肪族炭化水素基であって、もう一方が水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、一方が炭素数2~5の脂肪族炭化水素基であって、もう一方が水素原子又は炭素数1もしくは2の脂肪族炭化水素基であることが更に好ましく、一方が炭素数2~5の脂肪族炭化水素基であって、もう一方が水素原子又は炭素数1の脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。なお、2つのRの組み合わせにおいて、脂肪族炭化水素基となるRはアルキル基又はアルケニル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
 なお、上記一般式(A)~(C)中における1,4-フェニレン基は、いずれも、前述の脂肪族炭化水素基及び/又は芳香族炭化水素基を置換基として有してもよい。本発明では、上記一般式(A)~(C)中に示された1,4-フェニレン基が、1位以外かつ4位以外の位置に脂肪族炭化水素基及び/又は芳香族炭化水素基を置換基として有する構造も、上記一般式(A)~(C)で表される構造単位に包含されるものとする。
 上記一般式(A)~(C)中における1,4-フェニレン基が有してもよい置換基は、脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
 なかでも、上記一般式(A)~(C)中における1,4-フェニレン基は、置換基を有しないこと、すなわち無置換の基であることが好ましい。
 上記の構造単位(A)、(B)及び(C)の具体例については、後述のビスフェノール化合物(a)~(c)の具体例から形成されるカーボネート構造単位をそれぞれ参照することができる。
 上記の構造単位(A)、(B)及び(C)の合計100mol%に占める上記構造単位(A)の割合は、25~45mol%であり、低吸水性、低誘電率及び低誘電正接の観点から、30~45mol%であることが好ましく、35~45mol%であることがより好ましい。
 上記の構造単位(A)、(B)及び(C)の合計100mol%に占める上記構造単位(B)の割合は、25~45mol%であり、耐衝撃性をより高める観点から、25~40mol%であることが好ましい。
 上記の構造単位(A)、(B)及び(C)の合計100mol%に占める上記構造単位(C)の割合は15~50mol%であり、20~50mol%が好ましく、20~45mol%がより好ましく、20~40mol%が更に好ましい。
 なお、本発明のポリカーボネート中に含まれる、構造単位(A)、(B)及び(C)は、それぞれ1種であっても2種以上であってもよい。
 本発明のポリカーボネート中に、構造単位(A)が2種類以上存在する場合、上記構造単位(A)の割合とは、2種類以上の構造単位(A)の合計量を意味する。このことは、構造単位(B)が2種類以上存在する場合、構造単位(C)が2種類以上存在する場合においても同じである。
(その他の構造単位)
 本発明のポリカーボネートは、上記の構造単位(A)、(B)及び(C)以外の構造単位(以下、「その他の構造単位」と称す。)を含有していてもよい。
 その他の構造単位としては、本発明の効果が奏される限り特に制限されず、例えば、ビスフェノール化合物由来のカーボネート構造単位であって上記の構造単位(A)、(B)及び(C)のいずれとも異なる構造単位が挙げられる。具体的には、国際公開第2007/119548号の一般式(II’)で表されるビスフェノール化合物由来のカーボネート構造単位のうち上記の構造単位(A)、(B)及び(C)のいずれとも異なる構造単位が挙げられる。
 なお、本発明のポリカーボネートを構成する全構造単位中に占める上記の構造単位(A)、(B)及び(C)の割合(構造単位(A)~(C)の合計量)は、例えば、合計で90mol%以上であればよく、93mol%以上が好ましく、95mol%以上がより好ましく、97mol%以上が更に好ましい。上限値に制限はなく、本発明のポリカーボネートに含まれる全ての構造単位が上記の構造単位(A)~(C)のいずれかで構成されることも好ましい。
 本発明のポリカーボネートを構成する各構造単位は、ランダムに結合していてもブロック状に結合していてもよい。本発明のポリカーボネートはランダム共重合体であることが好ましい。
 本発明のポリカーボネートのTgは、本発明のポリカーボネート樹脂を含む成形品の耐熱性等の観点から、100℃以上とすることができ、110℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましい。上限値に特に制限はないが、200℃以下が実際的である。すなわち、本発明のポリカーボネートのTgは、100~200℃とすることができ、110~200℃が好ましく、120~200℃がより好ましい。
 本発明において、ポリカーボネートのTgは、後述の実施例に記載の方法により測定される値である。
 本発明のポリカーボネートの衝撃強度は、耐衝撃性の観点から、8KJ/cm以上とすることができ、10KJ/cm以上であることが好ましく、20KJ/cm以上であることがより好ましい。上限値に特に制限はないが、50KJ/cm以下が実際的である。すなわち、本発明のポリカーボネートの衝撃強度は、8~50KJ/cmとすることができ、10~50KJ/cmが好ましく、20~50KJ/cmがより好ましい。
 本発明において、ポリカーボネートの衝撃強度は、後述の実施例に記載の方法により測定される。すなわち、JIS(日本工業規格) K7111-1(2012)に準拠して測定される、ノッチ付きシャルピー衝撃強さである。
 本発明のポリカーボネートの吸水率は、0.30質量%未満とすることができ、0.25質量%未満であることが好ましく、0.20質量%未満であることがより好ましい。下限値に特に制限はない。
 本発明において、ポリカーボネートの吸水率は、後述の実施例に記載のカールフィッシャー気化法により測定、算出される吸水率である。
 本発明のポリカーボネートは低吸水性であり、低誘電材料として好適に使用することができる。
 本発明のポリカーボネートの25℃、10GHzにおける誘電率(比誘電率)は、2.9未満とすることができ、2.8未満であることが好ましく、2.7未満であることがより好ましい。下限値に特に制限はないが、2.0以上が実際的である。
 また、本発明のポリカーボネートの25℃、10GHzにおける誘電正接は、0.045未満とすることができ、0.040未満であることが好ましく、0.035未満であることがより好ましい。下限値に特に制限はないが、0.010以上が実際的である。
 本発明において、ポリカーボネートの25℃、10GHzにおける誘電率及び誘電正接は、後述の実施例に記載の共振摂動法により測定される値である。
 本発明のポリカーボネートのMVR(melt volume-flow rate)は、流動性に優れると厚みの薄い成形品を得やすく、良好な成形性が得られる観点から、通常、20ml/10min以上であることが好ましい。上限値に特に制限はないが、60ml/10min未満が実際的である。
 本発明において、ポリカーボネートのMVRは、後述の実施例に記載の方法により測定される値である。
 本発明のポリカーボネートの重量平均分子量(Mw)は、良好な成形性を実現可能なMVRを示すように、上述の構造単位(A)~(C)の化学構造とその含有割合に応じて適宜調整すればよい。例えば、本発明のポリカーボネートの重量平均分子量は、1万~20万とすることができ、2万~15万が好ましく、3万~12万がより好ましく、4万~10万が更に好ましい。上記重量平均分子量は、ビスフェノール化合物に反応させるホスゲン又は炭酸エステル化合物の当量比等を調節することにより調整することができる。
 本発明において、ポリカーボネートの重量平均分子量は、後述の実施例に記載の方法により測定される値である。
(合成方法)
 本発明のポリカーボネートは、常法により製造することができ、例えば、ジオール化合物とホスゲンとの重縮合反応(ホスゲン法、ピリジン法)、又は、ジオール化合物と炭酸エステル化合物とのエステル交換反応(エステル交換法)を採用することができる。
(ジオール化合物)
 ホスゲン法、ピリジン法及びエステル交換法のいずれにおいても、ジオール化合物として、上述の構造単位(A)~(C)を合成するために必要な、下記式(a)で表されるビスフェノール化合物(a)、下記式(b)で表されるビスフェノール化合物(b)及び下記式(c)で表されるビスフェノール化合物(c)が少なくとも用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記式(a)~(c)におけるR~R、m及びnは、上述の式(A)~(C)におけるR~R、m及びnにそれぞれ対応し、同義である。
 以下に、上記ビスフェノール化合物(a)~(c)の好ましい具体例を記載するが、本発明はこれらの化合物を用いる形態に限定されるものではない。
(ビスフェノール化合物(a))
 Rがノニル基であって、Rが水素原子であるビスフェノール化合物(a)としては、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカン、1,1-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)デカン、1,1-ビス(2,3-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)デカン、1,1-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)デカン、1,1-ビス(3-エチル-4-ヒドロキシフェニル)デカン、1,1-ビス(3-プロピル-4-ヒドロキシフェニル)デカン、1,1-ビス(3-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)デカン、1,1-ビス(3-ノニル-4-ヒドロキシフェニル)デカン等が挙げられる。
 なお、上記の化合物におけるR及び/又はRを、前述の一般式(A)におけるR及び/又はRに置き換えた化合物も、具体例として挙げられる。
(ビスフェノール化合物(b))
 nが1であって、mが3であり、Rがメチル基であるビスフェノール化合物(b)としては、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(3-メチル-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(3-フェニル-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等が挙げられる。
 なお、上記の化合物におけるn、m及びRのうちの少なくともいずれかを、前述の一般式(B)におけるn、m及びRに置き換えた化合物も、具体例として挙げられる。
(ビスフェノール化合物(c))
 一方のRが水素原子であって、他方のRがエチル基であるビスフェノール化合物(c)としては、1,1-ビス(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)プロパン、1,1-ビス(2,3-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-エチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-プロピル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-ノニル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン等が挙げられる。
 なお、上記の化合物におけるRのうちの少なくとも一方を、前述の一般式(C)におけるRに置き換えた化合物も、具体例として挙げられる。
 本発明のポリカーボネートが上述の構造単位(A)、(B)及び(C)以外の構造単位(上述のその他の構造単位)を含有する場合には、上記ビスフェノール化合物(a)~(c)に加えて、その他の構造単位に対応するジオール化合物が用いられる。
 具体的には、国際公開第2007/119548号の一般式(II’)で表されるビスフェノール化合物のうち上記のビスフェノール化合物(a)、(b)及び(c)のいずれとも異なるビスフェノール化合物が挙げられる。
 ホスゲン法、ピリジン法では、通常、ピリジン等の酸結合剤およびジクロロメタン等の有機溶媒の存在下において、ジオール化合物とホスゲンとを反応させる。ホスゲン法、ピリジン法による本発明のポリカーボネートの合成は常法により行うことができ、例えば、国際公開第2007/119548号の段落[0072]~[0074]に記載のホスゲン法、特開2005-263886号公報の段落[0035]~[0046]に記載の界面重合法、国際公開第2017/099226号の段落[0021]~[0028]、[0036]に記載の界面重合法、及び、ポリカーボネート樹脂ハンドブック(日刊工業新聞社)に記載のピリジン法を参照することができる。
 なお、ジオール化合物と反応させるホスゲンは、ホスゲンそのものを原料として用いる方法の他、原料としてジホスゲン又はトリホスゲンを用い、ピリジン等のルイス塩基との反応により反応系中でホスゲンを生成させる方法でもよい。
 エステル交換法による本発明のポリカーボネートの合成は、常法により行うことができ、例えば、国際公開第2007/119548号の段落[0075]~[0076]に記載のエステル交換法、特開2005-263886号公報の段落[0047]~[0050]に記載の溶融重合法、及び、国際公開第2017/099226号の段落[0029]~[0035]、[0037]~[0038]に記載の溶融エステル交換法を参照することができる。
〔添加剤〕
 本発明のポリカーボネート樹脂は、本発明のポリカーボネートに添加剤が配合され、構成されている形態であってもよい。
 添加剤としては、ポリカーボネート樹脂への添加剤として常用の添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲で用いることができ、例えば、国際公開第2017/099226号の段落[0073]~[0087]に記載のポリアルキレングリコ-ルまたはその脂肪酸エステル(C)、熱安定剤(D)及びフェノール系酸化防止剤が挙げられる。
 また、その他にも、種々の用途に応じて、難燃剤、離型剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、蛍光増白剤、滴下防止剤、帯電防止剤、防曇剤、滑剤、アンチブロッキング剤、分散剤、抗菌剤等を用いることができる。
(用途)
 本発明のポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネート樹脂が用いられる用途において特に制限されることなく用いることができ、例えば、メーター板、ヘッドランプレンズ、ドアハンドル、サンルーフ、インスツルメントパネル、ホイールカバー等の自動車部品、携帯電話筐体、メモリースティック、コンパクトディスク(CD)、光磁気ディスク(MO)、DVD(Digital Versatile Disk)、Blu-ray(登録商標) Disc(BD)及びHD-DVD(High-Definition Digital Versatile Disc)に代表される高密度光ディスク用基板、デジタルカメラ筐体、プリンターシャーシ、パソコン筐体等の電気又は電子部品、カメラレンズ、非球面レンズ、プリズム、導光体、眼鏡、サングラス、ゴーグル、保護めがね、ドーム屋根、窓ガラス等の光学部品、医療用人工臓器等のメディカル機器、その他、ヘルメット、哺乳びん、食器、文房具、温室ハウスが挙げられる。また、本発明のポリカーボネート樹脂は、LED(light-emitting diode)、有機EL(organic electro-luminescence)、白熱電球、蛍光ランプ、陰極管等の光源を直接または間接に利用する機器又は器具の部品として、導光板及び面発光体用部材に用いられる。導光板は、液晶バックライトユニット、各種の表示装置、照明装置の分野で好適に使用できる。このような装置の例としては、携帯電話、モバイルノート、ネットブック、スレートPC(パーソナルコンピュータ)、タブレットPC、スマートフォン、タブレット型端末等の各種携帯端末、カメラ、時計、ノートパソコン、各種ディスプレイ、照明機器等が挙げられる。
 本発明のポリカーボネート樹脂は、高Tgと優れた耐衝撃性を両立しながら、低吸水性を示すため、低誘電率及び低誘電正接が求められる低誘電材料として好適に用いることができる。
<成形品>
 本発明の成形品は、本発明のポリカーボネート樹脂を含んでなる。
 本発明のポリカーボネート樹脂を用いた成形方法は、特に制限はなく、射出成形、押出成形、真空成形、ブロー成形等の熱可塑性樹脂に用いられる成形方法の他、3Dプリンターの製法で代表的な樹脂を溶かして積層する熱溶解積層法も適用することができる。
 なお、本発明のポリカーボネート樹脂は、良好な成形性が得られるMVR(通常、20ml/10min以上60ml/10min未満程度)を有する場合にも、高Tgと低吸水性と優れた耐衝撃性とを実現することができるため、薄肉の光学部品の成形に好適に用いられる。具体的には、本発明のポリカーボネート樹脂をペレタイズしたペレットを各種の成形法で成形して薄肉光学部品を製造することができ、特に射出成形法により、薄肉光学部品を成形するのに好適に用いられる。
 薄肉光学部品の定義及び形成方法については、国際公開第2017/099226号の段落[0095]~[0097]の記載において、「ポリカーボネート樹脂組成物」を「本発明のポリカーボネート樹脂」に読み替えて、本明細書に適用する。
 以下に実施例に基づき本発明についてさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるものではない。
<ポリカーボネートの合成例>
(1)ポリカーボネート14の合成
 還流冷却管、ガス導入コックを付した1L三口フラスコに、4,4’-ドデシリデンビスフェノール(本州化学社製)45g(127mol)、4,4’-(3,3,5-トリメチル-1,1-シクロヘキサンジイル)ビスフェノール(本州化学社製)29.5g(95mol)、4,4’-(4-メチルペンタン-2,2-ジイル)ビスフェノール(本州化学社製)25.5g(94mol)、ジクロロメタン(超脱水)385ml(富士フイルム和光純薬社製)を加えた。流速20mL/minにて窒素ガスを導入し、ピリジン(超脱水)61.1g(富士フイルム和光純薬社製)を加え、内温が5℃になるまで氷冷した。トリホスゲン34.2g(富士フイルム和光純薬社製)をジクロロメタン(超脱水)257ml(富士フイルム和光純薬社製)に溶解させたものを反応液の内温が10℃以下を保つように滴下し、滴下完了後に25℃で2時間撹拌を続けた。0.5N塩酸水455mlを反応液に加え、30分撹拌した後、イオン交換水で3回分液操作を行った。得られたジクロロメタン溶液を撹拌されているイソプロパノール500ml(富士フイルム和光純薬社製)に滴下して、ポリカーボネート14を得た。乾燥収量は90g(収率90%)、重量平均分子量は50000、MVRは23ml/10minであった。
(2)ポリカーボネート1~13、15~17、c01~c10の合成
 後記表1に記載のポリカーボネートについて、構造単位(A)~(C)の欄に記載のモノマー成分を用い、上記ポリカーボネート14の合成と同様にして合成した。なお、表1記載のポリカーボネートは、いずれも、ビスフェノール化合物に対するトリホスゲンの当量比を調整することにより、ポリカーボネートのMVRが良好な成形性を示す20ml/10min以上、30ml/10min未満の範囲の値となるように調製し、合成した。
 なお、MVRは、合成したポリカーボネートの乾燥試料について、フローテスターCFT-500D(商品名、島津製作所社製)を用いて、以下の条件で、定温法によって測定した。
(測定条件)
 測定温度:300℃
 余熱時間:300秒
 試験力:6Kgf/cm
 ダイ穴径:φ1mm
 ポリカーボネート1~17が本発明のポリカーボネートであり、ポリカーボネートc01~c10が比較のためのポリカーボネートである。
<評価>
 得られたポリカーボネートについて、以下の測定、評価を行った。結果をまとめて後記表1に記載する。
[評価1:吸水性の評価]
 熱プレス(240~280℃程度)によってポリカーボネートの厚さ0.5mm程度の均一膜を作製し、作製した膜から約0.2gを切り出してイオン交換水に含浸させた。25℃で一週間含浸させて飽和含水試料を調整した後、表面の水滴を拭き取り、カールフィッシャー気化法(測定装置:AQ-2250(商品名、北浜製作所社製)、気化装置:AQS-225320(商品名、平沼産業社製)、使用試薬:アクアライトRS-A(一般用、商品名、平沼産業社製)、測定温度180℃、窒素ガス流量:200ml/min)による測定を行い、下記式より算出した吸水率を以下の基準に当てはめ、吸水性を評価した。
   吸水率(質量%)=100%×(C-D)/E
 Cは飽和含水試料の測定水分量、DはBlankの測定水分量、Eは測定に用いた飽和含水試料の採取量を意味する。
 
 - 評価基準 -
 5: 0.20質量%未満
 4: 0.20質量%以上、0.25質量%未満
 3: 0.25質量%以上、0.30質量%未満
 2: 0.30質量%以上、0.35質量%未満
 1: 0.35質量%以上
[評価2:ガラス転移温度(Tg)の評価]
 ポリカーボネートのガラス転移温度(Tg)は文献POLYMER HANDBOOK 4th、36章の表記載のガラス転移温度を採用した。上記参考文献にガラス転移温度が記載されていない場合は、下記測定条件により測定した値とした。Tgを以下の基準に当てはめ評価した。
(Tgの測定)
 ガラス転移温度(Tg)は、ポリカーボネートの乾燥試料について、示差走査熱量計:X-DSC7000(商品名、SII・ナノテクノロジー社製)を用いて下記測定条件で測定した。測定は同一の試料について二回実施し、二回目の測定結果を採用した。
(測定条件)
 測定室内の雰囲気:窒素ガス(50ml/min)
 昇温速度:5℃/min
 測定開始温度:-80℃
 測定終了温度:250℃
 試料パン:アルミニウム製パン
 測定試料の質量:5mg
 Tgの算定:DSC(示差走査熱量測定)チャートの下降開始点と下降終了点の中間温度について、小数点以下を四捨五入することでTgを算定した。
 
 - 評価基準 -
 5: 120℃以上、200℃以下
 4: 110℃以上、120℃未満
 3: 100℃以上、110℃未満
 2: 80℃以上、100℃未満
 1: 80℃未満
[評価3:耐衝撃性の評価]
 JIS(日本工業規格) K7111-1(2012)に準拠して、直接成型したポリカーボネートのノッチ形状A試験片を用いたノッチ付き試験片のシャルピー衝撃試験を行い、算出したノッチ付きシャルピー衝撃強さを以下の基準に当てはめ、耐衝撃性を評価した。
(測定条件)
試験装置:シャルピー衝撃試験機(東洋精機社製)
ハンマー:1.0J
温度:25℃
 
 - 評価基準 -
 5: 20KJ/cm以上、50KJ/cm以下
 4: 10KJ/cm以上、20KJ/cm未満
 3: 8KJ/cm以上、10KJ/cm未満
 2: 5KJ/cm以上、8KJ/cm未満
 1: 5KJ/cm未満
[評価4:誘電率、誘電正接の評価]
 誘電正接の測定は、周波数10GHzで共振摂動法により実施した。ネットワークアナライザ(Agilent Technology社製、商品名:E8363B)に10GHzの空胴共振器(関東電子応用開発社製、商品名:CP531)を接続し、空胴共振器に上記評価1で作製した均一膜から切り出したフィルム状試験片を挿入し、温度25℃、60%RHの環境下で96時間静置した。試験片挿入前と、試験片を挿入し96時間静置した後との共振周波数の変化から、フィルムの誘電率および誘電正接を測定し、以下の基準に当てはめ評価した。
 
 - 評価基準(誘電率) -
 5: 2.0以上、2.7未満
 4: 2.7以上、2.8未満
 3: 2.8以上、2.9未満
 2: 2.9以上、3.0未満
 1: 3.0以上
 
 - 評価基準(誘電正接) -
 5: 0.010以上、0.035未満
 4: 0.035以上、0.040未満
 3: 0.040以上、0.045未満
 2: 0.045以上、0.050未満
 1: 0.050以上
[評価5:重量平均分子量の測定]
 ポリカーボネートの重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって下記測定条件1により、ポリスチレン換算の重量平均分子量を測定した。
(測定条件1)
 測定器:TOSOH EcoSEC HLC-8320GPC(商品名、東ソー社製)
 カラム:TOSOH TSKgel Super HZM-H(商品名、東ソー社製)、TOSOH TSKgel Super HZ4000(商品名、東ソー社製)、TOSOH TSKgel Super HZ2000(商品名、東ソー社製)をつなげる。
 キャリア:テトラヒドロフラン(BHT安定剤含有)(富士フイルム和光純薬社製)
 測定温度:40℃
 キャリア流量:0.35ml/min
 試料濃度:0.05質量%
 検出器:RI(屈折率)検出器、UV検出器(254nm)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
(表の注)
 No.1~17及びc01~c10は、それぞれポリカーボネート1~17及びc01~c10を意味する。
 構造単位(A)~(C)の欄に記載の各モノマー成分は、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 構造単位(A)~(C)のモル比は、構造単位(A)~(C)欄に記載の各モノマー成分とトリホスゲンから得られる構造単位(A)~(C)の合計100mol%に占める各構造単位の割合を意味し、単位はmol%である。
 No.c03の欄における「-」は、該当する構造単位を有していないことを示す。
 表1に示されるように、本発明の規定を満たさないポリカーボネートc01~c10は、高Tg、低吸水性及び耐衝撃性の全てを両立できなかった。構造単位(A)の含有割合が20mol%と低いポリカーボネートc06~c08では、いずれも吸水率が0.30質量%以上と高く、構造単位(B)及び(C)の比率を調節しても低吸水性を達成できないことがわかる。逆に、構造単位(A)の含有割合が50mol%と高いポリカーボネートc01、c03及びc09では、いずれもTgが100℃未満と低く、構造単位(B)及び(C)の比率の調節によって低吸水性を満たしつつ、高Tgと耐衝撃性とを両立することが難しいことがわかる。また、構造単位(A)の含有割合が本発明で規定する25~45mol%の範囲内であっても、構造単位(B)及び(C)の含有割合の少なくともいずれか一方が本発明で規定する範囲外であるポリカーボネートc02、c04、c05及びc10では、Tgが100℃未満と低いか、衝撃強度が8KJ/cm未満と低く、低吸水性を満たしつつ、高Tgと耐衝撃性とを両立することが難しいことがわかる。
 これらに対して、本発明の規定を満たすポリカーボネート1~17はいずれも、高Tg、低吸水性及び耐衝撃性の全てを実現していることがわかった。さらに、低吸水性であるため低誘電率及び低誘電正接を発現することができ、低誘電材料として好適に使用できることがわかった。特に、構造単位(A)~(C)の構造を揃えた上で各構造単位の含有割合を変化させたポリカーボネート14~17間での対比から、構造単位(A)の割合が30~45mol%である場合には、より優れた低吸水性、低誘電率及び低誘電正接を達成することができ、構造単位(B)の割合が25~40mol%である場合には、より優れ耐衝撃性を達成できることがわかる。また、構造単位(C)の構造のみ異なるポリカーボネート3と10との対比から、一般式(C)におけるRの少なくとも1つが炭素数2~5の脂肪族炭化水素基である場合には、より優れた低吸水性、低誘電率及び低誘電正接を達成することができることがわかる。また、構造単位(A)の構造のみ異なるポリカーボネート4と5との対比から、一般式(A)におけるRが分岐構造を有しない炭素数6以上の脂肪族炭化水素基である場合には、より高いTgを達成できることがわかる。
 本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。
 本願は、2022年9月30日に日本国で特許出願された特願2022-157798に基づく優先権を主張するものであり、これはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。

Claims (6)

  1.  下記一般式(A)で表される構造単位(A)、下記一般式(B)で表される構造単位(B)及び下記一般式(C)で表される構造単位(C)を含有するポリカーボネート樹脂であって、
     前記の構造単位(A)、(B)及び(C)の合計100mol%に占める前記構造単位(A)の割合が25~45mol%であり、前記構造単位(B)の割合が25~45mol%であり、前記構造単位(C)の割合が15~50mol%である、ポリカーボネート樹脂。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     上記式中、Rは炭素数6以上の脂肪族炭化水素基を示し、Rは水素原子、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を示す。ただし、RとRが結合して環を形成していることはない。*は結合手を示す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     上記式中、Rは脂肪族炭化水素基を示す。nは0~8の整数であり、mは4+n以下の整数である。*は結合手を示す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     上記式中、Rは水素原子又は炭素数1~5の脂肪族炭化水素基を示す。ただし、R同士が結合して環を形成していることはない。*は結合手を示す。
     なお、上記一般式(A)~(C)中における1,4-フェニレン基は、脂肪族炭化水素基及び/又は芳香族炭化水素基を置換基として有してもよい。
  2.  前記の構造単位(A)の割合が30~45mol%である、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂。
  3.  前記の構造単位(B)の割合が25~40mol%である、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂。
  4.  前記一般式(C)において、前記Rの少なくとも1つが炭素数2~5の脂肪族炭化水素基である、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂。
  5.  前記一般式(A)において、前記Rが分岐構造を有しない、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂を含む成形品。
PCT/JP2023/034754 2022-09-30 2023-09-25 ポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品 WO2024071045A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-157798 2022-09-30
JP2022157798 2022-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024071045A1 true WO2024071045A1 (ja) 2024-04-04

Family

ID=90477890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/034754 WO2024071045A1 (ja) 2022-09-30 2023-09-25 ポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024071045A1 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6389529A (ja) * 1986-10-02 1988-04-20 Daicel Chem Ind Ltd 光学式デイスク
JPH06263861A (ja) * 1993-03-11 1994-09-20 Teijin Chem Ltd 芳香族ポリカーボネート樹脂の改質法
JPH07228682A (ja) * 1994-02-21 1995-08-29 Idemitsu Petrochem Co Ltd ポリカーボネートの製造方法
JPH07246661A (ja) * 1994-03-08 1995-09-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ポリカーボネート系位相差フィルム
JP2004504450A (ja) * 2000-07-20 2004-02-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ フェノール系化合物、該化合物から得られるポリマー並びに方法
WO2007119548A1 (ja) * 2006-03-29 2007-10-25 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. ポリカーボネート樹脂及びそれを用いた電子写真感光体
JP2011026475A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Idemitsu Kosan Co Ltd ポリカーボネート樹脂組成物
KR20140002230A (ko) * 2012-06-28 2014-01-08 한양대학교 산학협력단 폴리카보네이트 삼원공중합체, 및 이를 이용하는 성형품
WO2017099226A1 (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 三菱化学株式会社 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6389529A (ja) * 1986-10-02 1988-04-20 Daicel Chem Ind Ltd 光学式デイスク
JPH06263861A (ja) * 1993-03-11 1994-09-20 Teijin Chem Ltd 芳香族ポリカーボネート樹脂の改質法
JPH07228682A (ja) * 1994-02-21 1995-08-29 Idemitsu Petrochem Co Ltd ポリカーボネートの製造方法
JPH07246661A (ja) * 1994-03-08 1995-09-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ポリカーボネート系位相差フィルム
JP2004504450A (ja) * 2000-07-20 2004-02-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ フェノール系化合物、該化合物から得られるポリマー並びに方法
WO2007119548A1 (ja) * 2006-03-29 2007-10-25 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. ポリカーボネート樹脂及びそれを用いた電子写真感光体
JP2011026475A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Idemitsu Kosan Co Ltd ポリカーボネート樹脂組成物
KR20140002230A (ko) * 2012-06-28 2014-01-08 한양대학교 산학협력단 폴리카보네이트 삼원공중합체, 및 이를 이용하는 성형품
WO2017099226A1 (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 三菱化学株式会社 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5323688B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
JP5714788B2 (ja) プラスチックレンズおよびその製造方法
JP5241713B2 (ja) 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物
EP1469026B1 (en) Aromatic polycarbonate resin process for producing the same optical part molding material and optical part
JP2009063976A (ja) 光学素子成形品およびそのための成形材料
JPWO2008146719A1 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
JP2010077398A (ja) ポリカーボネート樹脂およびその製造方法
JP2009191226A (ja) 光拡散性ポリカーボネート樹脂組成物
WO2010119574A1 (ja) 共重合ポリカーボネートおよびその製造方法
US10253178B2 (en) Flowability improver for polycarbonate and polyarylate, polycarbonate resin composition, polyarylate resin composition, and molded article thereof
JP5001110B2 (ja) ポリカーボネート樹脂およびその製造方法
JP2011236336A (ja) 光弾性定数が低いポリカーボネート樹脂および光学成形体
TWI523889B (zh) Polycarbonate resin and molded articles
JPWO2020166408A1 (ja) ポリカーボネート系樹脂組成物または共重合体、および光学フィルム
WO2024071045A1 (ja) ポリカーボネート樹脂及びこれを含む成形品
JP2010043244A (ja) 難燃性共重合ポリカーボネート樹脂
JP6204030B2 (ja) 成形品
JP6186185B2 (ja) 遊技機部材、パーティション、タッチパネル、カード用シート、キーボード部品、ボタン部品、スイッチ部品、建物用窓又は車両用窓
JP2012097279A (ja) プラスチックレンズの製造方法
US20230331925A1 (en) Thermoplastic resin, composition, molded article, optical lens, and method for producing thermoplastic resin
JP6534890B2 (ja) ポリカーボネート樹脂共重合体および成形品
JP2022040080A (ja) フルオレン誘導体および樹脂ならびにそれらの製造方法および用途
US11555114B2 (en) Method for producing polycarbonate resin composition
JP2012224759A (ja) 3d液晶表示の前面板用シート
WO2014168087A1 (ja) 塗工液、積層体、光学機器および電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23872268

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1