JP2006160789A - Phosphorus-containing hyper-branched polymer and flame retardant resin composition - Google Patents

Phosphorus-containing hyper-branched polymer and flame retardant resin composition Download PDF

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剛志 八塚
Hirotoshi Kitsumoto
博俊 木津本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphorus-containing copolymer having an excellent flame retardance and also improved with hydrolysis resistance. <P>SOLUTION: This hyper-branched polymer is provided by having terminal groups ≥5% of which is a functional group expressed by general formula (1) or (2) [wherein, R<SP>1</SP>to R<SP>3</SP>are each a monovalent or divalent organic residue without containing a halogen, and the R<SP>2</SP>and R<SP>3</SP>may be each an independent functional group or bond each other], and 1,000-50,000 number-average molecular weight. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は難燃性の優れたハイパーブランチポリマー、および難燃剤と組み合わせた難燃性樹脂組成物に関するものであり、更に詳しくは難燃性を付与する添加剤、難燃性を付与するコート剤あるいは難燃接着剤に関するものである。   The present invention relates to a hyperbranched polymer excellent in flame retardancy, and a flame retardant resin composition combined with a flame retardant, and more specifically, an additive imparting flame retardancy and a coating agent imparting flame retardancy. Or it relates to a flame retardant adhesive.

高度に分岐したポリマーとして重合中に枝分かれを繰り返しながら生長していくポリマーが知られている。このポリマーはハイパーブランチポリマーと呼ばれている。ハイパーブランチポリマーはABx(xは2以上の整数)型の分子の重合により合成できる事が知られている(非特許文献1、2)。ここでA、Bは互いに異なる官能基a、bを有する有機基であり、官能基a、bは互いに化学的に縮合反応、付加反応を起こす事が可能であるものである。ABxの重合時にAB型分子(1分子中にAとBの有機基を各1つ有する化合物)を共重合させる事も知られている。 As a highly branched polymer, a polymer that grows while repeating branching during polymerization is known. This polymer is called a hyperbranched polymer. It is known that a hyperbranched polymer can be synthesized by polymerization of AB x (x is an integer of 2 or more) type molecules (Non-patent Documents 1 and 2). Here, A and B are organic groups having different functional groups a and b, and the functional groups a and b are capable of chemically condensing and adding to each other. It is also known to copolymerize AB type molecules (compounds each having one organic group of A and B in one molecule) during the polymerization of AB x .

2(Aの有機基を1分子中に2個有する化合物)とB3(Bの有機基を1分子中に3個有する化合物)の等モル反応から、ハイパーブランチポリマーが得られることも知られている。この場合A2とB3の最初の反応が、続いて起こる反応よりも早い場合にハイパーブランチ構造が形成されるが、反応条件により容易にゲル化することも報告されている(非特許文献3)。 It is also known that a hyperbranched polymer can be obtained from an equimolar reaction of A 2 (a compound having two organic groups of A in one molecule) and B 3 (a compound having three organic groups of B in one molecule). It has been. In this case, a hyperbranch structure is formed when the initial reaction between A 2 and B 3 is earlier than the subsequent reaction, but it has also been reported that gelation easily occurs depending on the reaction conditions (Non-patent Document 3). ).

また、A2とB’B2(1分子中にB’の有機基を1個、Bの有機基を2個有する化合物で、B’はBと反応しないが、Aと反応する。Aに対するB’とBの反応性は異なる。)の反応からもハイパーブランチポリマーが得られることも知られている(非特許文献4)。 A 2 and B′B 2 (a compound having one organic group of B ′ and two organic groups of B in one molecule, B ′ does not react with B, but reacts with A. It is also known that a hyperbranched polymer can be obtained from the reaction of B ′ and B (reactivity is different) (Non-patent Document 4).

ハイパーブランチポリマーとしては、ポリエステルでは特許文献1及び特許文献2にはジメチロールプロピオン酸のような1分子中に水酸基を2個、カルボン酸基を1個有するものから得られる水酸基を末端基とするポリエステルが記述されている。また、芳香族ポリエステルでもハイパーブランチポリエステルが知られている(特許文献3)。   As the hyperbranched polymer, in Patent Document 1 and Patent Document 2, polyesters are terminated with a hydroxyl group obtained from one having two hydroxyl groups and one carboxylic acid group in one molecule such as dimethylolpropionic acid. Polyester is described. Moreover, hyperbranched polyester is also known as aromatic polyester (Patent Document 3).

熱可塑性樹脂に難燃性を付与する方法としてはハロゲン化合物を難燃剤として、アンチモン化合物を難燃助剤として用いる事が一般的である。しかし、ハロゲン化合物では燃焼時にハロゲン系ガスを排出する問題が、アンチモン化合物では環境保全からの問題が指摘されている。そこで環境問題に関連したノンハロゲン難燃処方が種々検討されている。添加型の難燃剤としては水和金属化合物難燃剤、リン化合物難燃剤、シリコーン化合物難燃剤、窒素含有化合物難燃剤等が知られている。一方、反応性難燃剤としても各種化合物が知られており、リンを含有するポリエステル樹脂も知られている(特許文献4、5)。   As a method for imparting flame retardancy to a thermoplastic resin, it is common to use a halogen compound as a flame retardant and an antimony compound as a flame retardant aid. However, it has been pointed out that halogen compounds emit halogen-based gases during combustion, and antimony compounds have problems from environmental conservation. Accordingly, various halogen-free flame retardant formulations related to environmental problems have been studied. Known additive flame retardants include hydrated metal compound flame retardants, phosphorus compound flame retardants, silicone compound flame retardants, nitrogen-containing compound flame retardants, and the like. On the other hand, various compounds are known as reactive flame retardants, and polyester resins containing phosphorus are also known (Patent Documents 4 and 5).

P.J.フローリ(岡 小天、金丸 競 共著)、「高分子化学」第9章 丸善(株)、(1956)P. J. et al. Flori (Co-authored by Oka Koten and Kanamaru Ko), “Polymer Chemistry”, Chapter 9, Maruzen Co., Ltd. (1956) 石津 浩二、「分岐ポリマーのナノテクノロジー」第6章、(株)アイピーシー(2000)Koji Ishizu, “Nanotechnology of Branched Polymers”, Chapter 6, IPC Corporation (2000) M. Jikei, S. H. Chon, M. Kakimoto, S. Kawauchi, T. Imase and J. Watanabe, Macromolecules,1999, 32, 2061.M. Jikei, S. H. Chon, M. Kakimoto, S. Kawauchi, T. Imase and J. Watanabe, Macromolecules, 1999, 32, 2061. D. Yan and C. Gao, Macromolecules, 2000, 33, 7693.D. Yan and C. Gao, Macromolecules, 2000, 33, 7693. 米国特許公報第3,669,939号U.S. Pat. No. 3,669,939 特許第2574201号公報Japanese Patent No. 2574201 特開平5−214083号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-214083 特開昭52−98089号公報JP 52-98089 A 特開昭51−82391号公報JP-A-51-82391

難燃材料への要求はますます高度化している。高い難燃性だけでなく、環境安全性や物性、成型加工性、リサイクル性等も求められている。プラスチックやコーティング剤にリン酸エステル系化合物、リン酸アミド系化合物、芳香族ホスフェート化合物、リン酸塩等の従来のリン系難燃剤を樹脂にブレンドする方法では難燃性が不十分であり、これらのリン化合物が成形品の表面に染み出してくるブリードアウトの問題を抱えている。   The demand for flame retardant materials is becoming increasingly sophisticated. In addition to high flame retardancy, environmental safety, physical properties, moldability, recyclability, etc. are also required. Flame retardancy is insufficient by the method of blending conventional phosphorous flame retardants such as phosphate ester compounds, phosphate amide compounds, aromatic phosphate compounds, and phosphates with plastics and coating agents. Have the problem of bleed-out, where the phosphorus compound oozes out on the surface of the molded product.

リン化合物の共重合により難燃化する処方では充分な難燃性を確保した場合、共重合体の物性が低下するという問題や、熱安定性や加水分解特性が悪化するという問題がある。本発明の目的は優れた難燃性を有し、しかも耐加水分解性が改良されたリン含有共重合体を得ることにある。   In the prescription which makes it flame-retardant by copolymerization of a phosphorus compound, when sufficient flame retardance is ensured, there are a problem that physical properties of the copolymer are lowered, and a problem that heat stability and hydrolysis characteristics are deteriorated. An object of the present invention is to obtain a phosphorus-containing copolymer having excellent flame retardancy and improved hydrolysis resistance.

本発明者達はハイパーブランチポリマーの変性について、鋭意研究してきた結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、以下のハイパーブランチポリマーと難燃性樹脂組成物に関する。   As a result of intensive studies on the modification of hyperbranched polymers, the present inventors have reached the present invention. That is, the present invention relates to the following hyperbranched polymer and flame retardant resin composition.

第1の発明は、末端基の5%以上が下記一般式(1)または(2)で表される官能基であることを特徴とする数平均分子量が1000〜50000のハイパーブランチポリマー。

Figure 2006160789
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(R1、R2、R3はハロゲンを含有しない1価または2価の有機残基を表し、R2とR3は独立した官能基でも互いに結合していても良い。) 1st invention is a hyperbranched polymer whose number average molecular weight is 1000-50000 characterized by 5% or more of terminal groups being a functional group represented by following General formula (1) or (2).
Figure 2006160789
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(R 1 , R 2 and R 3 represent a monovalent or divalent organic residue containing no halogen, and R 2 and R 3 may be independent functional groups or bonded to each other.)

第2の発明は、ハイパーブランチ骨格がポリエステルである第1の発明に記載のハイパーブランチポリマー。   2nd invention is the hyperbranched polymer as described in 1st invention whose hyperbranch frame | skeleton is polyester.

第3の発明は、第1または第2の発明に記載のハイパーブランチポリマーにハロゲンを含有しない難燃剤を配合してなることを特徴とする難燃性樹脂組成物。   A third invention is a flame retardant resin composition comprising a hyperbranched polymer according to the first or second invention and a flame retardant containing no halogen.

本発明のポリマーは、高濃度にリンを含有でき、しかもハイパーブランチ構造に起因する高度な分岐構造をとり、そのため他樹脂との相容性や硬化剤との反応性等に優れる。さらに、ハイパーブランチ構造により難燃性が線状構造のものより優れている。難燃性付与樹脂や難燃性コート剤、難燃性接着剤に極めて有用なものである。   The polymer of the present invention can contain phosphorus at a high concentration and has a highly branched structure resulting from the hyperbranched structure, and therefore has excellent compatibility with other resins, reactivity with curing agents, and the like. Furthermore, the flame retardance is superior to that of the linear structure due to the hyperbranch structure. It is extremely useful for flame retardant resins, flame retardant coating agents, and flame retardant adhesives.

本発明で用いるハイパーブランチポリマーはコア物質の存在下あるいは不存在下でABx(xは2以上の整数)型の分子の重縮合により合成された物が望ましい。ここでA、Bは互いに異なる官能基a、bを有する有機基であり、官能基a、bは互いに化学的に縮合反応、付加反応を起こす事が可能であるものである。 The hyperbranched polymer used in the present invention is preferably a polymer synthesized by polycondensation of AB x (x is an integer of 2 or more) type molecules in the presence or absence of a core substance. Here, A and B are organic groups having different functional groups a and b, and the functional groups a and b are capable of chemically condensing and adding to each other.

ハイパーブランチポリマーがポリエステルの場合には、Aの官能基はカルボン酸基、Bが水酸基であることが望ましいが、AとBが逆の場合や、Aがカルボン酸のメチルエステル基あるいはエチルエステル基等の低級アルコールからのエステル基でBが水酸基、Bがカルボン酸のメチルエステル基でAが水酸基であっても良い。これらの場合のように、エステル形成時に水や低級アルコールを放出する反応以外に、さらに、Aが水酸基の酢酸エステル基でBがカルボン酸、Bが水酸基の酢酸エステル基でAがカルボン酸の場合のようにエステル形成時、酢酸を放出する反応でハイパーブランチポリエステルを重合しても良い。得られたポリエステルの末端基がカルボン酸やエステル基の場合には、本発明の目的のためには末端基を水酸基に変換する操作を必要とする場合がある。水酸基はアルコール性水酸基以外にフェノール性水酸基であっても良い。   When the hyperbranched polymer is polyester, it is desirable that the functional group of A is a carboxylic acid group and B is a hydroxyl group. However, when A and B are reversed, A is a methyl ester group or ethyl ester group of carboxylic acid. In other words, B may be a hydroxyl group, B may be a carboxylic acid methyl ester group, and A may be a hydroxyl group. As in these cases, in addition to the reaction of releasing water and lower alcohol during ester formation, A is a hydroxyl acetate group, B is a carboxylic acid, B is a hydroxyl acetate group, and A is a carboxylic acid Thus, the hyperbranched polyester may be polymerized by a reaction that releases acetic acid during ester formation. When the terminal group of the obtained polyester is a carboxylic acid or ester group, an operation for converting the terminal group to a hydroxyl group may be required for the purpose of the present invention. The hydroxyl group may be a phenolic hydroxyl group in addition to the alcoholic hydroxyl group.

ハイパーブランチポリマーがポリエステルの場合、原料のABx(xは2以上の整数)型の分子の具体例としてはジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、3,5−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸、5−(2−ヒドロキシエトキシ)イソフタル酸、5−ヒドロキシイソフタル酸、5−アセトキシイソフタル酸、3,5−ジアセトキシイソフタル酸、ジフェノール酸、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸のメチルエステル等が挙げられ、これらの中でジメチロールプロピオン酸やジメチロールブタン酸が望ましい。 When the hyperbranched polymer is polyester, specific examples of the raw material AB x (x is an integer of 2 or more) type molecules include dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, and 3,5-bis (2-hydroxyethoxy) benzoic acid. Acid, 5- (2-hydroxyethoxy) isophthalic acid, 5-hydroxyisophthalic acid, 5-acetoxyisophthalic acid, 3,5-diacetoxyisophthalic acid, diphenolic acid, bis (4-hydroxyphenyl) acetic acid, 2,2 -Methyl ester of bis (4-hydroxyphenyl) propionic acid, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propionic acid, and the like, among which dimethylolpropionic acid and dimethylolbutanoic acid are desirable.

本発明で用いるハイパーブランチポリマーには官能基濃度の調整や物性の最適化等のためにAB型分子(A、Bは互いに異なる官能基a、bを有する有機基であり、官能基a、bは互いに化学的に縮合反応、付加反応を起こす事が可能)を共重合させても良い。ハイパーブランチポリマーがポリエステルの場合、AB型分子の具体的な例としてはグリコール酸、乳酸、4−ヒドロキシフェニル酢酸、p−ヒドロキシ安息香酸、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸、あるいはAB型分子の自己縮合物であるラクトン化合物、ラクチド化合物が挙げられる。AB型分子はポリエステル中重量比で70%以下が好ましく、50%以下がより好ましい。   The hyperbranched polymer used in the present invention is an AB-type molecule (A and B are organic groups having different functional groups a and b for functional group concentration adjustment and physical property optimization, and the functional groups a and b). May be chemically copolymerized with each other). When the hyperbranched polymer is polyester, specific examples of AB type molecules include glycolic acid, lactic acid, 4-hydroxyphenylacetic acid, p-hydroxybenzoic acid, p- (2-hydroxyethoxy) benzoic acid, or AB type molecules. Lactone compounds and lactide compounds which are self-condensates of the above. The AB type molecule is preferably 70% or less, more preferably 50% or less in terms of weight ratio in the polyester.

本発明は、末端基の5%以上が下記一般式(1)または(2)で表される官能基であるハイパーブランチポリマーである。

Figure 2006160789
Figure 2006160789
(R1、R2、R3はハロゲンを含有しない1価または2価の有機残基を表し、R2とR3は独立した官能基でも互いに結合していても良い。) The present invention is a hyperbranched polymer in which 5% or more of the end groups are functional groups represented by the following general formula (1) or (2).
Figure 2006160789
Figure 2006160789
(R 1 , R 2 and R 3 represent a monovalent or divalent organic residue containing no halogen, and R 2 and R 3 may be independent functional groups or bonded to each other.)

一般式(1)で表される官能基は末端に存在する。そのため、R1はハイパーブランチポリマーに繋がる有機残基を表す。また、一般式(2)で表されるようにリン原子が直接ハイパーブランチ構造と直結する構造であっても良い。R2,R3は炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシル基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基であることが好ましい。 The functional group represented by the general formula (1) is present at the terminal. Therefore, R 1 represents an organic residue connected to the hyperbranched polymer. Moreover, as represented by the general formula (2), a structure in which a phosphorus atom is directly connected to a hyperbranch structure may be used. R 2 and R 3 are preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, a cycloalkyl group, a cycloalkoxyl group, an aralkyl group, an aralkyloxy group, an aryl group, or an aryloxy group.

リン含有官能基をハイパーブランチポリマーの末端基に導入する方法は個々の例に応じて通常の有機合成反応が利用できる。   As a method for introducing the phosphorus-containing functional group into the end group of the hyperbranched polymer, an ordinary organic synthesis reaction can be used depending on each example.

ハイパーブランチポリマーがポリエステルの場合、一般式(1)の官能基をハイパーブランチポリエステルの末端基に導入する方法としては、水酸基末端ハイパーブランチポリエステルとカルボン酸あるいはカルボン酸エステル含有リン化合物とのエステル化あるいはエステル交換反応、カルボン酸末端ハイパーブランチポリエステルと水酸基含有リン化合物とのエステル化反応、カルボン酸末端ハイパーブランチポリエステとアミノ基含有リン化合物とのアミド化反応を用いることができる。また、用いるリン化合物が一般式(3)で表される化合物である場合、水酸基末端ハイパーブランチポリエステルの末端水酸基と一般式(3)の官能基との反応、ハイパーブランチポリエステルの末端に予め設けた二重結合と一般式(3)の官能基との付加反応、ハイパーブランチポリエステルの末端に予め設けた芳香環への一般式(3)の官能基による置換反応等も利用することができる。

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(R4、R5はハロゲンを含有しない1価または2価の有機残基を表し、それぞれ独立した官能基であっても互いに結合していても良い。) When the hyperbranched polymer is a polyester, the method of introducing the functional group of the general formula (1) into the terminal group of the hyperbranched polyester includes esterification of a hydroxyl-terminated hyperbranched polyester and a carboxylic acid or a carboxylic acid ester-containing phosphorus compound. A transesterification reaction, an esterification reaction between a carboxylic acid-terminated hyperbranched polyester and a hydroxyl group-containing phosphorus compound, or an amidation reaction between a carboxylic acid-terminated hyperbranch polyester and an amino group-containing phosphorus compound can be used. Moreover, when the phosphorus compound to be used is a compound represented by the general formula (3), a reaction between the terminal hydroxyl group of the hydroxyl group-terminated hyperbranched polyester and the functional group of the general formula (3) is provided in advance at the end of the hyperbranched polyester. An addition reaction between the double bond and the functional group of the general formula (3), a substitution reaction with the functional group of the general formula (3) on an aromatic ring provided in advance at the end of the hyperbranched polyester, and the like can also be used.
Figure 2006160789
(R 4 and R 5 represent a monovalent or divalent organic residue containing no halogen, and may be independent functional groups or bonded to each other.)

一般式(3)で表される官能基のR4、R5は炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシル基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基を表わす。 R 4 and R 5 of the functional group represented by the general formula (3) are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups, cycloalkyl groups, cycloalkoxyl groups, aralkyl groups, aralkyloxy groups, aryl groups, aryloxy Represents a group.

本発明で用いるハイパーブランチポリマーの末端基の5%以上は一般式(1)または(2)で表される官能基である。一般式(1)または(2)で表される官能基が5%未満の場合はリン濃度が低く、難燃効果が得られないことがある。末端基は、カルボキシル基、ヒドロキシル基の場合には滴定により、その他の官能基の場合にはNMR分析による積分比の定量により決定することが出来る。   5% or more of the end groups of the hyperbranched polymer used in the present invention is a functional group represented by the general formula (1) or (2). When the functional group represented by the general formula (1) or (2) is less than 5%, the phosphorus concentration is low and the flame retarding effect may not be obtained. The terminal group can be determined by titration in the case of a carboxyl group or a hydroxyl group, and by determination of the integration ratio by NMR analysis in the case of other functional groups.

本発明のハイパーブランチポリマーの分子量は数平均分子量で1000〜50000の物を用いることが望ましい。数平均分子量が1000以下では樹脂が脆く、実用上問題が多い。数平均分子量が50000を超えると他樹脂との相容性や溶剤溶解性が低下するおそれがある。   As for the molecular weight of the hyperbranched polymer of this invention, it is desirable to use the thing of 1000-50000 in a number average molecular weight. If the number average molecular weight is 1000 or less, the resin is fragile and has many practical problems. When the number average molecular weight exceeds 50,000, compatibility with other resins and solvent solubility may be reduced.

本発明で使用するハロゲンを含まない難燃剤としてはリン酸エステル、縮合型リン酸エステル、赤リン系化合物、リン酸塩系化合物、ポリリン酸塩系化合物、窒素含有化合物、ヒンダードアミン化合物、シリコーン化合物、水和金属化合物が挙げられる。特にリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、メラミン、メラミンシアヌレート、リン酸アミド、ポリリン酸アミド、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが優れ、これらは末端にリン含有するハイパーブランチポリエステルとの相乗効果で、難燃性を高め、燃焼時のドリップ抑制効果が得られる。ハロゲンを含まない難燃剤とリン含有ハイパーブランチポリマーの配合比はリン含有ハイパーブランチポリマー100重量部に対しハロゲンを含まない難燃剤0〜300重量部が望ましい。300重量部を超えると機械的な物性の維持が困難になる。好ましくは0〜100重量部である。   As the flame retardant containing no halogen used in the present invention, phosphate ester, condensed phosphate ester, red phosphorus compound, phosphate compound, polyphosphate compound, nitrogen-containing compound, hindered amine compound, silicone compound, A hydrated metal compound is mentioned. In particular, melamine phosphate, melamine polyphosphate, melamine, melamine cyanurate, phosphoric acid amide, polyphosphoric acid amide, aluminum hydroxide, and magnesium hydroxide are excellent, and these are difficult because of the synergistic effect with the hyperbranched polyester containing phosphorus at the terminal. Increases flammability and provides a drip suppression effect during combustion. The blending ratio of the flame retardant containing no halogen and the phosphorus-containing hyperbranched polymer is preferably 0 to 300 parts by weight of the flame retardant containing no halogen with respect to 100 parts by weight of the phosphorus-containing hyperbranched polymer. If it exceeds 300 parts by weight, it will be difficult to maintain mechanical properties. Preferably it is 0-100 weight part.

本発明のリン含有ハイパーブランチポリマーは熱可塑性樹脂とのブレンドにより熱可塑性樹脂に難燃性を付与することができる。熱可塑性樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。また、フィルム、シートあるいは成形品へのコートや接着剤として用いて、これら成形体に難燃性を付与することもできる。コート剤や接着剤として使う場合、酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエン、プロピレングリコールプロピルエーテル等の有機溶剤に溶解して用いても良い。あるいはリン含有ハイパーブランチポリマーにカルボン酸塩やスルフォン酸塩等のイオン基やポリオキシメチレン基を導入して常法により水分散体にして用いてもよい。   The phosphorus-containing hyperbranched polymer of the present invention can impart flame retardancy to a thermoplastic resin by blending with the thermoplastic resin. Examples of the thermoplastic resin include polyester resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, phenol resin, polypropylene resin, polyethylene resin, and acrylic resin. In addition, flame retardancy can be imparted to these molded products by using them as a coating or adhesive on films, sheets or molded products. When used as a coating agent or an adhesive, it may be dissolved in an organic solvent such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone, toluene, propylene glycol propyl ether, or the like. Alternatively, an ion group such as a carboxylate salt or a sulfonate salt or a polyoxymethylene group may be introduced into a phosphorus-containing hyperbranched polymer and used as an aqueous dispersion by a conventional method.

本発明のリン含有ハイパーブランチポリマーをコート剤や接着剤として利用する場合、そのままでも使用できるが、架橋剤としてアミノ樹脂、エポキシ樹脂およびイソシアネート化合物の群から選ばれた1種以上の化合物を配合してもよい。   When the phosphorus-containing hyperbranched polymer of the present invention is used as a coating agent or an adhesive, it can be used as it is, but it contains one or more compounds selected from the group of amino resins, epoxy resins and isocyanate compounds as crosslinking agents. May be.

アミノ樹脂としては例えば、尿素、メラミン、ベンゾグアナミン等のホルムアルデヒド付加物、さらに炭素数が1〜6のアルキル化物を挙げることができる。   Examples of amino resins include formaldehyde adducts such as urea, melamine, and benzoguanamine, and alkylated products having 1 to 6 carbon atoms.

エポキシ樹脂としてはビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、水添化ビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、オルソフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、p−オキシ安息香酸ジグリシジルエステルエーテル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメリット酸トリグリシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、グリセロールアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル等を挙げることができる。   Epoxy resins include bisphenol A diglycidyl ether and oligomers thereof, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether and oligomers thereof, orthophthalic acid diglycidyl ester, isophthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, p-oxybenzoic acid Diglycidyl ester ether, tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester, adipic acid diglycidyl ester, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimellitic acid triglycidyl ester, triglycidyl isocyanate Nurate, glycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, pentaerythri Lumpur polyglycidyl ether, and polyglycidyl ethers of glycerol alkylene oxide adducts.

イソシアネート化合物としては、芳香族、脂肪族のジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネートが挙げられ、低分子化合物、高分子化合物のいずれを用いてもよい。たとえば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートあるいはこれらのイソシアネート化合物の3量体、およびこれらのイソシアネート化合物の過剰量と、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの低分子活性水素化合物または各種ポリエステルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリアミド類の高分子活性水素化合物などとを反応させて得られる末端イソシアネート基含有化合物が挙げられる。   Examples of the isocyanate compound include aromatic and aliphatic diisocyanates and trivalent or higher polyisocyanates, and any of low molecular compounds and high molecular compounds may be used. For example, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate or trimers of these isocyanate compounds, and excess of these isocyanate compounds Amount of low molecular active hydrogen compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, sorbitol, ethylenediamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine or various polyester polyols, polyether polyols, polyamides Against high molecular active hydrogen compounds It includes terminal isocyanate group-containing compounds obtained by.

イソシアネート化合物としてはブロック化イソシアネートであってもよい。イソシアネートのブロック化剤としては、例えばフェノール、チオフェノール、メチルチオフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、ニトロフェノール、クロロフェノール等のフェノール類、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、エチレンクロルヒドリン、1,3−ジクロロ−2−プロパノールなどのハロゲン置換アルコール類、t−ブタノール、t−ペンタノールなどの第3級アルコール類、ε−カプロラクタム、δーバレロラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピルラクタムなどのラクタム類が挙げられ、その他にも芳香族アミン類、イミド類、アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、マロン酸エチルエステルなどの活性メチレン化合物、メルカプタン類、イミン類、尿素類、ジアリール化合物類重亜硫酸ソーダなども挙げられる。ブロック化イソシアネートはイソシアネート化合物とイソシアネートブロック化剤とを従来公知の適宜の方法より付加反応させて得られる。   The isocyanate compound may be a blocked isocyanate. Examples of isocyanate blocking agents include phenols such as phenol, thiophenol, methylthiophenol, cresol, xylenol, resorcinol, nitrophenol, chlorophenol, oximes such as acetoxime, methylethyl ketoxime, cyclohexanone oxime, methanol, ethanol, propanol , Alcohols such as butanol, halogen-substituted alcohols such as ethylene chlorohydrin and 1,3-dichloro-2-propanol, tertiary alcohols such as t-butanol and t-pentanol, ε-caprolactam, δ-valerolactam , Γ-butyrolactam, lactams such as β-propyllactam, and other aromatic amines, imides, acetylacetone, acetoacetate, Active methylene compounds such as Ron acid ethyl ester, mercaptans, imines, ureas, and also such as diaryl compounds sodium bisulfite. The blocked isocyanate is obtained by subjecting an isocyanate compound and an isocyanate blocking agent to an addition reaction by a conventionally known appropriate method.

本発明のリン含有ハイパーブランチポリマーは難燃性付与添加剤や塗料、インキ、コーティング剤および繊維製品や紙等の処理剤の分野で使用される。   The phosphorus-containing hyperbranched polymer of the present invention is used in the fields of flame retardant imparting additives, paints, inks, coating agents, and treating agents such as textile products and paper.

以下本発明をさらに詳細に説明するために、実施例を用いて説明する。実施例中、単に部とあるのは重量部を示す。なお、実施例中の測定は以下の方法で行った。   Hereinafter, in order to describe the present invention in more detail, examples will be described. In the examples, “parts” means “parts by weight”. In addition, the measurement in an Example was performed with the following method.

(1)数平均分子量
テトラヒドロフランを溶離液としたウォーターズ社製ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)150cを用いて、カラム温度35℃、流量1ml/分にてGPC測定を行なった結果から計算して、ポリスチレン換算の測定値を得た。ただしカラムは昭和電工(株)shodex KF−802、804、806を用いた。
(1) Number average molecular weight Polystyrene was calculated from the results of GPC measurement using a gel permeation chromatography (GPC) 150c manufactured by Waters with tetrahydrofuran as an eluent at a column temperature of 35 ° C. and a flow rate of 1 ml / min. A converted measured value was obtained. However, Showa Denko Co., Ltd. shodex KF-802, 804, 806 was used for the column.

(2)酸価
樹脂0.2gを20cm3のクロロホルムに溶解し、0.1Nの水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、樹脂106g当たりの当量(当量/トン)を求めた。指示薬はフェノールフタレインを用いた。
(2) Acid value 0.2 g of the resin was dissolved in 20 cm 3 of chloroform, and titrated with a 0.1 N potassium hydroxide ethanol solution to obtain an equivalent (equivalent / ton) per 10 6 g of the resin. Phenolphthalein was used as the indicator.

(3)水酸基価
樹脂0.2gをトルエン50g、2−ブタノン50gの混合溶剤に溶解し、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート4gを加え、80℃で2時間反応させた。ついで、反応液中の残存イソシアネート基濃度を滴定により定量し、水酸基価を求めた。水酸基価の値は樹脂106g当たりの当量(当量/トン)を求めた。フェノール性水酸基の場合はイソシアネート基との反応性が乏しいため、ジブチルスズジラウレート0.001gを触媒として用いた。
(3) Hydroxyl value 0.2 g of resin was dissolved in a mixed solvent of 50 g of toluene and 50 g of 2-butanone, 4 g of diphenylmethane-4,4′-diisocyanate was added, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 2 hours. Subsequently, the residual isocyanate group concentration in the reaction solution was quantified by titration to determine the hydroxyl value. For the value of the hydroxyl value, the equivalent (equivalent / ton) per 10 6 g of the resin was determined. In the case of a phenolic hydroxyl group, since reactivity with an isocyanate group is poor, 0.001 g of dibutyltin dilaurate was used as a catalyst.

(4)リンの定量
湿式分解モリブデンブルー比色法による。試料中のリン濃度にあわせて試料を三角フラスコにとり、硫酸3ml、過塩素酸0.5mlおよび硝酸3.5mlを加え、電熱器で半日かけて徐々に加水分解した。溶液が透明になったら、更に加熱して硫酸白煙を生じさせ、室温まで放冷し、この分解液を50mlメスフラスコに移し、2%モリブデン酸アンモニウム溶液5mlおよび0.2%硫酸ヒドラジン溶液2mlを加え、純水にてメスアップし、内容物をよく混合した。沸騰水中に10分間フラスコをつけて加熱発色させた後、室温まで水冷し、超音波にて脱気した。溶液を10mmの吸収セルに採り、分光光度計(波長830nm)にて空試験液を対照にして吸光度を測定した。予め作成しておいた検量線からリン含有量を求め資料中のリン濃度を算出した。
(4) Quantitative determination of phosphorus By wet decomposition molybdenum blue colorimetric method. The sample was placed in an Erlenmeyer flask in accordance with the phosphorus concentration in the sample, 3 ml of sulfuric acid, 0.5 ml of perchloric acid and 3.5 ml of nitric acid were added, and the mixture was gradually hydrolyzed with an electric heater over a half day. When the solution becomes clear, it is further heated to produce white sulfuric acid smoke, allowed to cool to room temperature, this decomposition solution is transferred to a 50 ml volumetric flask, 5 ml of 2% ammonium molybdate solution and 2 ml of 0.2% hydrazine sulfate solution. Was added, and the contents were mixed well with pure water. The flask was placed in boiling water for 10 minutes to cause color development by heating, then cooled to room temperature and degassed with ultrasonic waves. The solution was taken in a 10 mm absorption cell, and the absorbance was measured with a spectrophotometer (wavelength 830 nm) using the blank test solution as a control. The phosphorus content was calculated from a calibration curve prepared in advance, and the phosphorus concentration in the data was calculated.

(5)カルボン酸メチルエステル基と含リン官能基の末端基濃度
1H、13C−NMR分析を行い、その積分比より決定した。
(5) Carboxylic acid methyl ester group and phosphorus-containing functional group end group concentrations
1 H, 13 C-NMR analysis was performed and determined from the integration ratio.

[実施例1]
リン含有化合物として三光(株)社製HCA(9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナントレン−10−オキサイド)を用いた。反応容器中室温下に、HCA22部をメタノール150部に溶解し、この溶液にアクリル酸7.2部を60分かけて徐々に滴下した。滴下終了後、5時間加熱還流させ、アクリル酸の二重結合にHCAを付加させた。減圧乾燥により揮発分を除いてから、ハイパーブランチポリエステルとしてパーストプ社のボルトンH40(トリメチロールプロパンを核とするジメチロールプロパンの重縮合物)45部、エステル化触媒としてテトラブトキシチタン0.01部を仕込み、窒素雰囲気下、170℃で約3時間加熱し、発生する水を除いた。得られた樹脂の組成を1H−NMRにより重クロロホルムを溶媒として求めた。また、数平均分子量、酸価、水酸基価を測定した。難燃性の評価のために、酸素指数をJIS K7201に則り、スガ試験機(株)「酸素指数法燃焼性試験装置」により測定した。酸素指数は高いほど難燃性が優れる。結果を表1に示す。
[Example 1]
As a phosphorus-containing compound, HCA (9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide) manufactured by Sanko Co., Ltd. was used. At room temperature in a reaction vessel, 22 parts of HCA was dissolved in 150 parts of methanol, and 7.2 parts of acrylic acid was gradually added dropwise to this solution over 60 minutes. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to reflux for 5 hours to add HCA to the double bond of acrylic acid. After removing volatile components by drying under reduced pressure, 45 parts of Perstop Bolton H40 (polycondensate of dimethylolpropane having trimethylolpropane as a core) as hyperbranched polyester and 0.01 part of tetrabutoxytitanium as an esterification catalyst The mixture was charged and heated at 170 ° C. for about 3 hours under a nitrogen atmosphere to remove generated water. The composition of the obtained resin was determined by deuterated chloroform by 1 H-NMR. Further, the number average molecular weight, acid value, and hydroxyl value were measured. For the evaluation of flame retardancy, the oxygen index was measured by Suga Test Instruments Co., Ltd. “Oxygen Index Method Flammability Test Device” in accordance with JIS K7201. The higher the oxygen index, the better the flame retardancy. The results are shown in Table 1.

[実施例2〜6]
実施例2と3では、実施例1で用いたHCA、アクリル酸、ボルトンH40により、実施例1と同様に、リン含有ハイパーブランチポリエステルを得た。ただし、HCAとアクリル酸は等モル量を用いたが、実施例1とはリン含有率を変えた。
実施例4では実施例1で用いたボルトンH40(100部)の水酸基にトリメチルフォスフォノアセテート((CH3O)2P(=O)CH2CO2CH3、16部)を無溶媒、窒素雰囲気下160℃で2時間かけてエステル交換反応によりハイパーブランチポリエステルに導入した。
実施例5では実施例1で用いたボルトンH40(100部)の水酸基にジフェニルホスフィン酸クロリド((C652P(O)Cl 、20部)をクロロホルム中10℃で反応させた。発生する塩化水素をトリエチルアミンで中和した。ジエチルエーテルで再沈した後、ろ過、乾燥した。
実施例6では実施例1で用いたボルトンH40(100部)の水酸基にパラヒドロキシ安息香酸(17.8部)を無溶媒、窒素雰囲気下でテトラブトキシチタン0.1部を触媒として、160℃で3時間かけてエステル化反応によりハイパーブランチポリエステルに導入した。系内を80℃まで冷却後使用したパラヒドロキシ安息香酸の1.5倍モルのHCA(41.8部)を30分かけて投入し、さらに5時間反応させた。パラヒドロキシ安息香酸残基のフェノール性水酸基のオルト位にHCAが導入されていることを1H−NMRにより確かめた。得られた樹脂を実施例1と同様に評価した。
評価結果を表1に示す。
[Examples 2 to 6]
In Examples 2 and 3, phosphorus-containing hyperbranched polyester was obtained in the same manner as in Example 1 using HCA, acrylic acid, and Bolton H40 used in Example 1. However, although equimolar amounts of HCA and acrylic acid were used, the phosphorus content was changed from that in Example 1.
In Example 4, trimethyl phosphonoacetate ((CH 3 O) 2 P (═O) CH 2 CO 2 CH 3 , 16 parts) was added to the hydroxyl group of Bolton H40 (100 parts) used in Example 1 with no solvent, nitrogen It was introduced into the hyperbranched polyester by transesterification at 160 ° C. for 2 hours under an atmosphere.
In Example 5, diphenylphosphinic chloride ((C 6 H 5 ) 2 P (O) Cl 2 , 20 parts) was reacted with the hydroxyl group of Bolton H40 (100 parts) used in Example 1 at 10 ° C. in chloroform. The generated hydrogen chloride was neutralized with triethylamine. After reprecipitation with diethyl ether, filtration and drying were performed.
In Example 6, the hydroxyl group of Bolton H40 (100 parts) used in Example 1 was added with parahydroxybenzoic acid (17.8 parts) in the absence of solvent, and 0.1 part of tetrabutoxytitanium as a catalyst in a nitrogen atmosphere at 160 ° C. Then, it was introduced into the hyperbranched polyester by an esterification reaction over 3 hours. After cooling the system to 80 ° C., 1.5 times moles of HCA (41.8 parts) of parahydroxybenzoic acid used was added over 30 minutes, and the reaction was further continued for 5 hours. It was confirmed by 1 H-NMR that HCA was introduced at the ortho position of the phenolic hydroxyl group of the parahydroxybenzoic acid residue. The obtained resin was evaluated in the same manner as in Example 1.
The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例1〜3]
比較例1には実施例1で用いたボルトンH40をそのまま評価した。分析結果、酸素指数測定結果を表1に示す。
比較例2では実施例1と同様にHCA、アクリル酸、ボルトンH40により、実施例1と同様に、リン含有ハイパーブランチポリエステルを得た。ただし、末端基の含有率が本発明の範囲外である。
比較例3ではHCAとイタコン酸付加物を共重合した線状ポリエステルとの比較を示す。比較例3の線状ポリエステル樹脂の組成は酸成分がテレフタル酸/イソフタル酸/HCA・イタコン酸1対1付加物(40/40/20モル%)、グリコール成分はエチレングリコール/ネオペンチルグリコール(50/50モル%)である。
[Comparative Examples 1-3]
In Comparative Example 1, Bolton H40 used in Example 1 was evaluated as it was. The analysis results and the oxygen index measurement results are shown in Table 1.
In Comparative Example 2, as in Example 1, phosphorus-containing hyperbranched polyester was obtained in the same manner as in Example 1 using HCA, acrylic acid, and Bolton H40. However, the content rate of a terminal group is outside the scope of the present invention.
Comparative Example 3 shows a comparison between linear polyester obtained by copolymerizing HCA and itaconic acid adduct. The composition of the linear polyester resin of Comparative Example 3 was such that the acid component was terephthalic acid / isophthalic acid / HCA.itaconic acid 1: 1 adduct (40/40/20 mol%), and the glycol component was ethylene glycol / neopentyl glycol (50 / 50 mol%).

[実施例7]
反応容器にジフェノール酸メチルエステル50部、エステル交換触媒として酢酸亜鉛0.5部を仕込み、窒素雰囲気下、170℃で30分加熱した。さらに系内を徐々に減圧にし、温度230℃、圧力5mmHgで3時間反応させた。得られた樹脂はフェノール性水酸基とメチルエステル部のエステル交換反応により高分子量化したフェノール性水酸基を末端基とするハイパーブランチポリエステルであった。得られたポリエステル20部をトルエン50部に加熱溶解し、50℃まで冷却後、実施例1で用いたHCA5部を30分かけて投入した。投入終了後、加熱し80℃で5時間反応させた。得られた樹脂溶液から溶剤を蒸発させた後、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 7]
A reaction vessel was charged with 50 parts of diphenolic acid methyl ester and 0.5 part of zinc acetate as a transesterification catalyst, and heated at 170 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere. Furthermore, the pressure inside the system was gradually reduced, and the reaction was performed at a temperature of 230 ° C. and a pressure of 5 mmHg for 3 hours. The obtained resin was a hyperbranched polyester having a phenolic hydroxyl group as a terminal group, which had been polymerized by a transesterification reaction between the phenolic hydroxyl group and the methyl ester moiety. 20 parts of the obtained polyester was dissolved by heating in 50 parts of toluene, cooled to 50 ° C., and then 5 parts of HCA used in Example 1 was added over 30 minutes. After completion of the addition, the mixture was heated and reacted at 80 ° C. for 5 hours. After evaporating the solvent from the obtained resin solution, evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例8]
実施例7で得られたフェノール性水酸基を末端基とするハイパーブランチポリエステル20部とHCA9部を実施例6と同様に反応させた。得られた樹脂の評価結果を表1に示す。
[Example 8]
In the same manner as in Example 6, 20 parts of the hyperbranched polyester having a terminal phenolic hydroxyl group obtained in Example 7 and 9 parts of HCA were reacted. The evaluation results of the obtained resin are shown in Table 1.

[比較例4]
実施例7で用いたフェノール性水酸基を末端基とするハイパーブランチポリエステルを実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
The hyperbranched polyester having a phenolic hydroxyl group as a terminal group used in Example 7 was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例9]
実施例1で得られたリン含有ハイパーブランチポリエステル100部をメチルエチルケトン/トルエン(1/1重量比)200部に溶解、室温まで冷却した後、ポリイソシアネート化合物(日本ポリウレタン社製コロネートHX)30部を加えた。この溶液を厚み50μの二軸延伸ポリエステルフィルムに乾燥後の厚みが5μになるように塗布した。40℃で2日エージング後、JIS L 1091繊維製品の燃焼性試験方法A−4法(垂直法)により燃焼試験を行った。またエージング後のコートフィルムを沸水10時間煮沸したのち、燃焼試験を行った。結果を表2に示す。
[Example 9]
100 parts of the phosphorus-containing hyperbranched polyester obtained in Example 1 was dissolved in 200 parts of methyl ethyl ketone / toluene (1/1 weight ratio), cooled to room temperature, and then 30 parts of a polyisocyanate compound (Coronate HX manufactured by Nippon Polyurethane) was added. added. This solution was applied to a biaxially stretched polyester film having a thickness of 50 μm so that the thickness after drying was 5 μm. After aging at 40 ° C. for 2 days, a flammability test was conducted according to JIS L 1091 fiber product flammability test method A-4 (vertical method). Further, after the aging coat film was boiled for 10 hours, a combustion test was conducted. The results are shown in Table 2.

[実施例10〜13][比較例5、6]
実施例10〜13では実施例9でのコート液に表2に記載した難燃剤他を添加し、実施例9と同様のコート品を得た。実施例9と同様に燃焼試験を行った。比較例5では実施例9で用いたリン含有ハイパーブランチポリエステルの代わりにリンを導入する前のボルトンH40を用いた。また、比較例6では比較例3で用いた線状含リンポリエステルを用いた。結果を表2に示す。
尚、実施例12と13で用いたリン不含線状ポリエステルは常法により製造した組成がテレフタル酸/イソフタル酸//エチレングリコール/ネオペンチルグリコール(50/50//50/50モル比、数平均分子量15000)の樹脂を示す。
[Examples 10 to 13] [Comparative Examples 5 and 6]
In Examples 10 to 13, the flame retardant listed in Table 2 was added to the coating liquid in Example 9, and the same coated product as in Example 9 was obtained. A combustion test was conducted in the same manner as in Example 9. In Comparative Example 5, Bolton H40 before introducing phosphorus was used instead of the phosphorus-containing hyperbranched polyester used in Example 9. In Comparative Example 6, the linear phosphorus-containing polyester used in Comparative Example 3 was used. The results are shown in Table 2.
In addition, the phosphorus-free linear polyester used in Examples 12 and 13 has a composition produced by a conventional method having terephthalic acid / isophthalic acid // ethylene glycol / neopentyl glycol (50/50 // 50/50 molar ratio, number An average molecular weight 15000) resin is shown.

[実施例14]
実施例1で得たリン含有ハイパーブランチポリエステル150部を窒素雰囲気下で170℃に加熱した。無水フタル酸9部を加え更に30分間反応を続けた。得られた樹脂100部をメチルエチルケトン100部に溶解、50℃室温まで冷却した後、N−メチルジエタノールアミン3部を水200部に溶解した水溶液を加えた。得られた自己乳化液を加熱してメチルエチルケトンを溜去した。得られた水分散体に日本ポリウレタン社製水分散タイプポリイソシアネート「アクアネート210」を40部、難燃剤として粉末状メラミンを10部加えた。この配合液を実施例9と同様にポリエステルフィルムにコートし、評価した。評価結果を表2に示す。
[Example 14]
150 parts of the phosphorus-containing hyperbranched polyester obtained in Example 1 was heated to 170 ° C. in a nitrogen atmosphere. 9 parts of phthalic anhydride was added and the reaction was continued for another 30 minutes. 100 parts of the obtained resin was dissolved in 100 parts of methyl ethyl ketone, cooled to room temperature at 50 ° C., and then an aqueous solution in which 3 parts of N-methyldiethanolamine was dissolved in 200 parts of water was added. The obtained self-emulsified liquid was heated to distill off methyl ethyl ketone. 40 parts of water dispersion type polyisocyanate “Aquanate 210” manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd. and 10 parts of powdered melamine as a flame retardant were added to the obtained water dispersion. This blended solution was coated on a polyester film in the same manner as in Example 9 and evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

[実施例15、16]
攪拌機、滴下装置、冷却管を具備した反応装置に、トリメチロールプロパン2.7部をトルエン/メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(40/40/20重量比)に溶解した。この溶液にジイソプロオパノールアミン133部/シクロヘキサノン50部からなる溶液とイソホロンジイソシアネート222部を同時に30分かけて滴下した。滴下終了後ジブチルスズジラウレート0.1部を加え、80℃に昇温して更に10時間反応させた。得られたポリマーは1H−NMR分析から水酸基を末端基とするハイパーブランチポリウレタンウレアである事が分った。実施例15、16ではこのハイパーブランチポリウレタンウレアの末端基に、実施例5で用いたジフェニルホスフィン酸クロリド((C652P(O)Cl)を実施例5と同様に変性率を変えて反応させた。実施例1と同様に酸素指数を測定した。結果を表3に示す。
[Examples 15 and 16]
In a reaction apparatus equipped with a stirrer, a dropping device, and a cooling tube, 2.7 parts of trimethylolpropane was dissolved in toluene / methyl ethyl ketone / cyclohexanone (40/40/20 weight ratio). To this solution, 133 parts of diisopropanolamine / 50 parts of cyclohexanone and 222 parts of isophorone diisocyanate were simultaneously added dropwise over 30 minutes. After completion of dropping, 0.1 part of dibutyltin dilaurate was added, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was further continued for 10 hours. From the 1 H-NMR analysis, the obtained polymer was found to be a hyperbranched polyurethane urea having a hydroxyl group as a terminal group. In Examples 15 and 16, diphenylphosphinic chloride ((C 6 H 5 ) 2 P (O) Cl) used in Example 5 was added to the end group of this hyperbranched polyurethane urea in the same manner as in Example 5 to reduce the modification rate. Changed and reacted. The oxygen index was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

[比較例7〜9]
比較例7では実施例15で用いたハイパーブランチポリウレタンウレアを実施例1と同様に評価した。比較例8、9ではイソプロパノールアミン、イソホロンジイソシアネートから水酸基末端のプレポリマーをN,N−ジメチルアセトアミド中で合成し、これをフェニルホスホン酸ジクロライドで鎖延長し線状の含リンポリウレタンウレアを得た。発生する塩化水素はトリエチルアミンで中和した。ジエチルエーテルで再沈した後、ろ過、乾燥後、実施例1と同様に評価した。比較例8と比較例9の樹脂組成は以下の通りである。
比較例8組成:イソプロパノールアミン/イソホロンジイソシアネート/-O-P(=O)(C6H5)-O- (83/222/12wt比)
比較例9組成:イソプロパノールアミン/イソホロンジイソシアネート/-O-P(=O)(C6H5)-O- (90/222/22wt比)
結果を表3に示す。
[Comparative Examples 7 to 9]
In Comparative Example 7, the hyperbranched polyurethane urea used in Example 15 was evaluated in the same manner as in Example 1. In Comparative Examples 8 and 9, a hydroxyl-terminated prepolymer was synthesized from isopropanolamine and isophorone diisocyanate in N, N-dimethylacetamide, and this was chain extended with phenylphosphonic dichloride to obtain a linear phosphorus-containing polyurethaneurea. The generated hydrogen chloride was neutralized with triethylamine. After reprecipitation with diethyl ether, filtration, and drying, the same evaluation as in Example 1 was performed. The resin compositions of Comparative Example 8 and Comparative Example 9 are as follows.
Comparative Example 8 Composition: isopropanolamine / isophorone diisocyanate / -OP (= O) (C 6 H 5) -O- (83/222 / 12wt ratio)
Comparative Example 9 Composition: isopropanolamine / isophorone diisocyanate / -OP (= O) (C 6 H 5) -O- (90/222 / 22wt ratio)
The results are shown in Table 3.

Figure 2006160789
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表中含リン官能基は以下の構造を示す。   The phosphorus-containing functional group in the table shows the following structure.

含リン官能基I;

Figure 2006160789
含リン官能基II;
Figure 2006160789
含リン官能基III;
Figure 2006160789
含リン官能基IV;
Figure 2006160789
含リン官能基V;
Figure 2006160789
Phosphorus-containing functional group I;
Figure 2006160789
Phosphorus-containing functional group II;
Figure 2006160789
Phosphorus-containing functional group III;
Figure 2006160789
Phosphorus-containing functional group IV;
Figure 2006160789
Phosphorus-containing functional group V;
Figure 2006160789

Figure 2006160789
Figure 2006160789

Figure 2006160789
Figure 2006160789

以上述べてきたように、本発明のリン含有ハイパーブランチポリエステルは難燃性が優れ、特に硬化剤を配合したものは難燃性が優れるだけでなく、難燃性の耐久性も優れるために極めて有用なものである。   As described above, the phosphorus-containing hyperbranched polyester of the present invention is excellent in flame retardancy, and in particular, a compound containing a curing agent is not only excellent in flame retardancy but also excellent in flame retardancy. It is useful.

Claims (3)

末端基の5%以上が下記一般式(1)または(2)で表される官能基であることを特徴とする数平均分子量が1000〜50000のハイパーブランチポリマー。
Figure 2006160789
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(R1、R2、R3はハロゲンを含有しない1価または2価の有機残基を表し、R2とR3は独立した官能基でも互いに結合していても良い。)
A hyperbranched polymer having a number average molecular weight of 1000 to 50000, wherein 5% or more of the end groups are functional groups represented by the following general formula (1) or (2).
Figure 2006160789
Figure 2006160789
(R 1 , R 2 and R 3 represent a monovalent or divalent organic residue containing no halogen, and R 2 and R 3 may be independent functional groups or bonded to each other.)
ハイパーブランチ骨格がポリエステルである請求項1に記載のハイパーブランチポリマー。   The hyperbranched polymer according to claim 1, wherein the hyperbranched skeleton is polyester. 請求項1または2に記載のハイパーブランチポリマーにハロゲンを含有しない難燃剤を配合してなることを特徴とする難燃性樹脂組成物。   A flame retardant resin composition comprising the hyperbranched polymer according to claim 1 or 2 and a flame retardant containing no halogen.
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