JP2016050227A - Flame-retardant polyester resin composition - Google Patents

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悠 松浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flame-retardant polyester resin composition which has high intrinsic viscosity and suppresses generation of a bad smell particularly when the flame-retardant polyester resin composition is prepared or when the flame-retardant polyester resin composition is subjected to molding processing.SOLUTION: The flame-retardant polyester resin composition is obtained by mixing an organic phosphorus-based flame-retardant compound (A) and another compound (B), which contains two or more single bonds between a phosphorus atom and an oxygen atom in one molecule but does not contain a double bond between the phosphorus atom and the oxygen atom, in a polyester resin to obtain a mixture and heating the mixture.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、高い固有粘度を有する難燃性ポリエステル樹脂組成物に関するものであり、詳しくは、本発明は、本樹脂組成物の製造時および本樹脂組成物を用いて成型加工する際の臭気の発生が抑えられ、なおかつ高い固有粘度を有する難燃性ポリエステル樹脂組成物に関するものである。   The present invention relates to a flame retardant polyester resin composition having a high intrinsic viscosity. More specifically, the present invention relates to the odor during the production of the resin composition and the molding process using the resin composition. The present invention relates to a flame retardant polyester resin composition that is suppressed in generation and has a high intrinsic viscosity.

ポリエステル樹脂製品は低コストで製造でき、なおかつ耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性、耐摩耗性などに優れることから、産業向け一般家庭向け問わずあらゆる分野に広く用いられている。   Polyester resin products can be manufactured at a low cost and are excellent in heat resistance, electrical insulation, chemical resistance, wear resistance, and the like, and thus are widely used in various fields regardless of industrial households.

それらの広範な用途において使用するために、ポリエステル樹脂は難燃化されていることが好ましい。特に電気電子製品の分野においては、近年の小型軽量化の要望から製品の緻密化、およびそれに伴う発熱の増大が問題となっており、難燃化は必須である。   The polyester resin is preferably flame retardant for use in such a wide range of applications. Particularly in the field of electrical and electronic products, due to the recent demand for smaller size and lighter weight, there is a problem of densification of the product and the accompanying increase in heat generation.

ポリエステル樹脂に難燃性を付与できる難燃性化合物としては、有機ハロゲン化合物、ハロゲン含有有機リン化合物などのハロゲン含有化合物が、難燃効果が高いことで知られている。しかし、ハロゲン含有の難燃性化合物を添加した樹脂は、加工時や燃焼時に有毒ガスを発生することが問題視されている。特に、臭素含有の難燃性化合物においては、成形加工時に臭化水素ガスが発生することや、燃焼時にダイオキシン類似ガスが発生することが指摘されている。そのため、近年ハロゲンを含まない難燃性化合物を用いることが強く要望されている。   As flame retardant compounds that can impart flame retardancy to polyester resins, halogen-containing compounds such as organic halogen compounds and halogen-containing organic phosphorus compounds are known for their high flame-retardant effects. However, it is regarded as a problem that a resin to which a halogen-containing flame retardant compound is added generates a toxic gas during processing or combustion. In particular, it has been pointed out that bromine-containing flame-retardant compounds generate hydrogen bromide gas during molding and generate dioxin-like gas during combustion. Therefore, in recent years, it has been strongly demanded to use a flame retardant compound containing no halogen.

また、その他の難燃性化合物として、水酸化マグネシウムに代表される無機化合物、赤リンに代表される無機リン化合物、リン酸エステル化合物やホスホン酸化合物およびホスフィン酸化合物などの有機リン化合物が知られている。これらのうち、無機化合物、無機リン化合物などの無機系難燃性化合物は、ハロゲン系難燃性化合物のような毒性はないものの、樹脂との相溶性に乏しく、また樹脂の透明性を著しく損なう場合がある。この観点から、難燃性化合物として、有機リン系の化合物が注目されている。   As other flame retardant compounds, inorganic compounds typified by magnesium hydroxide, inorganic phosphorus compounds typified by red phosphorus, and organic phosphorus compounds such as phosphate ester compounds, phosphonic acid compounds and phosphinic acid compounds are known. ing. Of these, inorganic flame retardant compounds such as inorganic compounds and inorganic phosphorus compounds are not as toxic as halogen flame retardant compounds, but are poorly compatible with resins and significantly impair the transparency of resins. There is a case. From this point of view, organophosphorus compounds are attracting attention as flame retardant compounds.

ポリエステル樹脂の難燃化技術として、例えば特許文献1、2などに開示されているように、有機リン系化合物を添加混合または共重合溶融押出成形する方法が提案されている。   As a technique for making a polyester resin flame-retardant, for example, as disclosed in Patent Documents 1 and 2 and the like, a method of adding or mixing an organic phosphorus compound or copolymer melt extrusion is proposed.

その中でも、ポリエステル重合時に難燃性化合物を添加共重合させる方法(共重合法)が、その耐ブリードアウト性から、工業的価値の高い方法として知られている。このため、難燃性を付与する目的で有機リン系化合物をポリエステル樹脂に共重合する方法が多く提案されている。例えば、ポリエステル樹脂に、有機リン系化合物としてリン酸エステル化合物を共重合する方法(特許文献3)、ホスホン酸化合物を共重合する方法(特許文献4)、特殊なエステル形成性官能基を有するリン化合物を含有させる方法(特許文献5)、カルボキシホスフィン酸を共重合する方法(特許文献6)、ホスフィンオキシド誘導体を共重合する方法(特許文献7)などが開示されている。   Among them, a method (copolymerization method) in which a flame-retardant compound is added and copolymerized at the time of polyester polymerization is known as a method having high industrial value because of its bleed-out resistance. For this reason, many methods for copolymerizing an organophosphorus compound with a polyester resin have been proposed for the purpose of imparting flame retardancy. For example, a method of copolymerizing a phosphoric acid ester compound as an organic phosphorus compound with a polyester resin (Patent Document 3), a method of copolymerizing a phosphonic acid compound (Patent Document 4), a phosphorus having a special ester-forming functional group A method of containing a compound (Patent Document 5), a method of copolymerizing carboxyphosphinic acid (Patent Document 6), a method of copolymerizing a phosphine oxide derivative (Patent Document 7), and the like are disclosed.

しかし、ポリエステル重合時にリン化合物を共重合したものは、融点が低下するため、機械的物性および耐熱性が悪化するといった欠点がある。これは、ポリエステルの分子鎖中に、より軟化点の低いリン化合物が介入している構造であるためと考えられる。   However, a copolymer obtained by copolymerizing a phosphorus compound at the time of polyester polymerization has a drawback that the mechanical properties and heat resistance are deteriorated because the melting point is lowered. This is considered to be due to the structure in which a phosphorus compound having a lower softening point intervenes in the molecular chain of the polyester.

また、リン酸エステル化合物の場合は、その化合物中のP−O結合の結合エネルギーが小さいと考えられ、そのことに起因する成形加工時の主鎖切断に伴う自己触媒作用により、分子量低下が起きるといった欠点も生じる。すなわち、より高い難燃性の発現のためにポリエステル中のリン化合物の共重合量を増やせば、それだけ機械的物性および耐熱性は悪くなることとなる。このことから、難燃性と耐熱性、機械的物性の両立は難しいと考えられる。   In the case of a phosphate ester compound, it is considered that the binding energy of the PO bond in the compound is small, and the molecular weight is lowered due to the autocatalytic action accompanying the main chain cleavage during the molding process. Such a disadvantage also occurs. That is, if the copolymerization amount of the phosphorus compound in the polyester is increased in order to exhibit higher flame retardancy, the mechanical properties and heat resistance will be deteriorated accordingly. For this reason, it is considered difficult to achieve both flame retardancy, heat resistance, and mechanical properties.

以上の問題を鑑み、特許文献8において、難燃性化合物を共重合させず、一定以上の平均分子量を持つ有機リン系オリゴマーを難燃性化合物として添加することで、高い融点を維持し、耐ブリードアウト性と機械的物性を両立させた難燃化ポリエステルフィルムが提案されている。   In view of the above problems, in Patent Document 8, a high melting point is maintained by adding an organophosphorus oligomer having an average molecular weight of a certain level or more as a flame retardant compound without copolymerizing the flame retardant compound. Flame retardant polyester films that have both bleed-out properties and mechanical properties have been proposed.

しかし、上述の特許文献8で用いられている難燃性化合物は、化合物構成単位がオリゴマーであるために自身のIV(Intrinsic Viscosity=固有粘度)が低く、必然的にこれを添加した難燃性ポリエステル樹脂のIVも低くなる。IVは分子量と正の相関があるため、低IVのポリエステル樹脂を用いた製品は耐久性、引張特性などが優れず、特にフィルムに用いられる場合は製膜安定性の悪化も懸念される。   However, the flame retardant compound used in the above-mentioned Patent Document 8 has a low IV (Intrinsic Viscosity = intrinsic viscosity) because the compound structural unit is an oligomer. The IV of the polyester resin is also lowered. Since IV has a positive correlation with the molecular weight, a product using a low IV polyester resin is not excellent in durability, tensile properties and the like, and particularly when used in a film, there is a concern about deterioration of film forming stability.

この問題を解決する方法の一つとして、種々の架橋剤と反応させる方法が知られており、ポリエステル樹脂に対して有効な架橋剤としてはエポキシ化合物、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物などが知られている。   As a method for solving this problem, a method of reacting with various cross-linking agents is known, and epoxy compounds, carbodiimide compounds, isocyanate compounds and the like are known as effective cross-linking agents for polyester resins. .

これらの架橋剤には非常に高いIV上昇効果が見られるものの、加熱加工時に遊離するガスが強い臭気を発するため、当該架橋剤を用いる場所には強力な排気設備を設置する必要がある。ポリエステル樹脂の加熱加工時に発生する臭気は非常に弱いため、ポリエステル樹脂に当該架橋剤を添加した製品の製造を新たに開始するに際して、その製造場所の排気設備の能力が不十分な場合があり、大規模な設備投資が必要となる。   Although these crosslinking agents have a very high IV increase effect, the gas liberated during heat processing gives off a strong odor. Therefore, it is necessary to install a powerful exhaust facility at the place where the crosslinking agent is used. Since the odor generated during the heat processing of the polyester resin is very weak, when the production of a product in which the crosslinking agent is added to the polyester resin is newly started, the capacity of the exhaust facility at the production site may be insufficient. Large-scale capital investment is required.

特公昭51−19858号公報Japanese Patent Publication No.51-19858 特公昭55−41610号公報Japanese Patent Publication No. 55-41610 特公昭49−22958号公報Japanese Patent Publication No.49-22958 特開昭59−91122号公報JP 59-91122 A 特公昭36−20771号公報Japanese Patent Publication No. 36-20771 特公昭53−13479号公報Japanese Patent Publication No.53-13479 特開平1−40521号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-40521 特開2012−184399号公報JP 2012-184399 A

B.H.Bimestre,C.Saron;Mater.Res.,2012,15(3),467B. H. Bimestre, C.I. Saron; Mater. Res. 2012, 15 (3), 467 M.L.Dias,C.R.Nascimento;J.Therm.Anal.Cal.,2002,69,551M.M. L. Dias, C.I. R. Nascimento; Therm. Anal. Cal. , 2002, 69, 551

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、高い固有粘度を有する難燃性ポリエステル樹脂組成物であって、特に、樹脂組成物の製造時や、当該樹脂組成物を成型加工する際の臭気の発生が抑えられ、高い固有粘度を有する難燃性ポリエステル樹脂組成物を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved is a flame-retardant polyester resin composition having a high intrinsic viscosity, and particularly at the time of production of the resin composition or the resin composition. An object of the present invention is to provide a flame-retardant polyester resin composition having a high intrinsic viscosity in which the generation of odor during molding is suppressed.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の構造を持つ化合物を架橋剤として原料に添加して製膜することで、高いIVを有する難燃化ポリエステル樹脂組成物を得ることができることを見いだし、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have obtained a flame retardant polyester resin composition having a high IV by forming a film having a specific structure as a cross-linking agent added to a raw material. The present invention has been completed.

すなわち、本発明の要旨は、有機リン系の難燃性化合物(A)と、分子内にリン原子と酸素原子の一重結合を2つ以上含み、かつリン原子と酸素原子の二重結合を含まない化合物(B)とを、ポリエステル樹脂に混合後、加熱してなることを特徴とするポリエステル樹脂組成物に存する。   That is, the gist of the present invention includes an organophosphorus flame retardant compound (A), two or more single bonds of phosphorus atom and oxygen atom in the molecule, and a double bond of phosphorus atom and oxygen atom. It exists in the polyester resin composition characterized by heating after mixing a compound (B) which is not in a polyester resin.

本発明によれば、ポリエステル樹脂が本来持っている耐熱性、耐久性などの特性を損なうことなく高い難燃性を達成したポリエステル樹脂組成物を得ることができる。当該樹脂組成物は、特に難燃性ポリエステルフィルム製造に用いると、フィルムの強度アップだけでなく製膜安定化によって生産性向上にも寄与することもでき、本発明の工業的価値は高い。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polyester resin composition which achieved high flame retardance can be obtained, without impairing the characteristics, such as heat resistance and durability which polyester resin originally has. When the resin composition is used particularly for the production of a flame-retardant polyester film, the resin composition can contribute not only to increasing the strength of the film but also to improving productivity by stabilizing the film formation, and the industrial value of the present invention is high.

燃焼試験装置Combustion test equipment

本発明でいうポリエステル樹脂組成物とは、例えば、ポリエステル樹脂そのもの、あるいはポリエステル樹脂に1種類以上の任意の成分を添加して加熱混合することで得られる物質のことを指し、それらをフィルム、板、筐体などに成型加工したものも含まれる。加熱混合のための方法は特に限定しないが、例えば各種の押出機を用いて連続的に生産する方法や、容器中でバルク的に加熱攪拌して混合する方法が挙げられる。   The polyester resin composition referred to in the present invention refers to, for example, a polyester resin itself or a substance obtained by adding one or more optional components to a polyester resin and mixing them by heating, and these are used as a film or a plate. Also included are those molded into a housing or the like. Although the method for heat mixing is not specifically limited, For example, the method of producing continuously using various extruders, and the method of heating and stirring bulk in a container and mixing are mentioned.

本発明において用いられるポリエステル樹脂は特に限定されるものではなく、芳香族ジカルボン酸またはそのエステルとグリコールとを主たる出発原料として得られるポリエステルを主とするものであり、繰返し構造単位の60%以上がエチレンテレフタレート単位またはエチレン−2,6−ナフタレート単位を有するポリエステルを指す。そして、上記の範囲を逸脱しない条件であれば、他の第三成分を含有していてもよい。例えば、ポリカーボネートなどポリエステル系樹脂と相溶性のある樹脂との混合が挙げられる。   The polyester resin used in the present invention is not particularly limited, and is mainly a polyester obtained using aromatic dicarboxylic acid or its ester and glycol as main starting materials, and 60% or more of the repeating structural units are present. Polyester having ethylene terephthalate units or ethylene-2,6-naphthalate units. And if it is the conditions which do not deviate from said range, the other 3rd component may be contained. For example, mixing with polyester-type resin, such as a polycarbonate, compatible with resin is mentioned.

芳香族ジカルボン酸成分の例としては、テレフタル酸およびテレフタル酸ジメチル、2,6−ナフタレンジカルボン酸以外に、例えばイソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、オキシカルボン酸(例えばp−オキシエトキシ安息香酸など)などを用いることができる。特に、テレフタル酸もしくはテレフタル酸ジメチルを用いることが好ましい。   Examples of the aromatic dicarboxylic acid component include, in addition to terephthalic acid and dimethyl terephthalate and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, for example, isophthalic acid, phthalic acid, adipic acid, sebacic acid, oxycarboxylic acid (for example, p-oxyethoxybenzoic acid) Acid, etc.) can be used. In particular, terephthalic acid or dimethyl terephthalate is preferably used.

グリコール成分の例としては、エチレングリコール以外に、例えばジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールなどの1種または2種以上を用いることができる。特に、エチレングリコールを用いることが好ましい。   As an example of a glycol component, 1 type, or 2 or more types, such as diethylene glycol, propylene glycol, butanediol, 1, 4- cyclohexane dimethanol, neopentyl glycol, can be used other than ethylene glycol, for example. In particular, it is preferable to use ethylene glycol.

本発明の難燃性ポリエステル樹脂組成物のIVは、通常0.49dl/g以上であり、好ましくは0.52dl/g以上、さらに好ましくは0.54dl/g以上である。IV値が0.49dl/g未満では、架橋性化合物を添加してもIVが上昇していない、あるいはむしろ下がっている場合があり、架橋性化合物が単なる不純物として働き、ポリエステル樹脂が本来持っている特性である耐熱性、機械的強度などが低下する恐れがある。また、フィルム原料として用いた場合、製膜安定性が悪化することがある。IVの上限は特に指定しないが、極端に高いと成形加工時に押出機に過剰な負担がかかり、破損させてしまうおそれがある。   The IV of the flame retardant polyester resin composition of the present invention is usually 0.49 dl / g or more, preferably 0.52 dl / g or more, more preferably 0.54 dl / g or more. When the IV value is less than 0.49 dl / g, there is a case where IV is not increased or decreased even when a crosslinkable compound is added. The crosslinkable compound functions as a mere impurity, and the polyester resin originally has. The heat resistance, mechanical strength, etc., which are the characteristics of the product, may be reduced. Moreover, when used as a film raw material, the film-forming stability may deteriorate. Although the upper limit of IV is not particularly specified, if it is extremely high, an excessive load is applied to the extruder during the molding process, which may cause damage.

本発明において用いられる架橋性を有する化合物(B)は、分子内にリン原子と酸素原子の一重結合を2つ以上含み、かつリン原子と酸素原子の二重結合を含まない化合物であり、例えば、各種のホスファイト系化合物、ホスホナイト系化合物、ジホスフィナイト系化合物、すなわちトリス(シクロヘキシルフェニル)ホスファイト、メチルジフェニルホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フェニルホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4−ビフェニルジホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−ジエチル−4,4−ビフェニルジホスフィナイトなどが挙げられる。それらの中でも下記構造式(1)または(2)に記載のホスファイト系化合物が好ましく、特に「Irgafos126(BASF社製、分子量605)」、「PEP−36(ADEKA社製、分子量633)」、「トリフェニルホスファイト(分子量310)」が好ましい。   The compound (B) having crosslinkability used in the present invention is a compound that contains two or more single bonds of phosphorus atom and oxygen atom in the molecule and does not contain a double bond of phosphorus atom and oxygen atom. Various phosphite compounds, phosphonite compounds, diphosphinite compounds, ie tris (cyclohexylphenyl) phosphite, methyldiphenylphosphite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) phenylphosphonite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,4-biphenyldiphosphonite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) -diethyl-4,4-biphenyldiphosphinite and the like. . Among them, a phosphite compound described in the following structural formula (1) or (2) is preferable, and particularly “Irgafos126 (manufactured by BASF, molecular weight 605)”, “PEP-36 (manufactured by ADEKA, molecular weight 633)”, "Triphenyl phosphite (molecular weight 310)" is preferred.

なお、下記構造式(1)および(2)において、R〜R25は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜10の炭化水素基であり、直鎖状、枝分かれ状、環状いずれの構造を含んでいてもよい。当該化合物は単独で使用してもよいし、複数の種類を併用しても構わない。 In the following structural formulas (1) and (2), R 1 to R 25 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and any of linear, branched, and cyclic The structure may be included. The said compound may be used independently and may use multiple types together.

これらの架橋性化合物は、非特許文献1において下記反応式(3)の、および非特許文献2において下記反応式(4)のような架橋反応が起こることが報告されているが、一般には酸化防止剤などの安定化剤として知られている。そのため、架橋剤としてのIV上昇効果だけでなく、本来の安定化剤としての効果、すなわち本発明の難燃性ポリエステル樹脂組成物の製造時および当該組成物を用いた成形加工時の、加熱によるIV低下を防ぐ効果も期待できる。   These crosslinkable compounds have been reported to cause a crosslinking reaction as shown in the following reaction formula (3) in Non-Patent Document 1 and in the following Reaction Formula (4) in Non-Patent Document 2, but are generally oxidized. Known as stabilizers such as inhibitors. Therefore, not only the IV increase effect as a crosslinking agent, but also the effect as an original stabilizer, that is, by heating at the time of production of the flame-retardant polyester resin composition of the present invention and molding processing using the composition The effect which prevents IV fall can also be expected.

なお、上記反応式(3)および(4)において「PEster」で表される置換基はポリエステルの分子鎖を意味している。   In the reaction formulas (3) and (4), the substituent represented by “PEster” means a molecular chain of polyester.

本発明における化合物(B)の含有量は、混合前の原料全体の重量に対する重量比で定義される。化合物(B)ごとに架橋反応の効果の大小が異なるため、添加量を一概に限定することはできないが、添加量が少なすぎる場合はIV上昇の効果が不十分となることがあり、過剰な場合は、樹脂組成物のゲル化や樹脂押出圧の極端な上昇のおそれがある。   Content of the compound (B) in this invention is defined by the weight ratio with respect to the weight of the whole raw material before mixing. Since the effect of the crosslinking reaction varies depending on the compound (B), the amount of addition cannot be limited unconditionally, but if the amount is too small, the effect of increasing IV may be insufficient and excessive. In such a case, there is a risk of gelation of the resin composition or an extreme increase in the resin extrusion pressure.

本発明において原料系に化合物(B)を添加する際の状態については、化合物(B)単体の状態や、あらかじめポリエステル樹脂に高濃度で練り込みペレット化したマスターバッチの状態などが挙げられる他に、ポリエステル樹脂を重合する段階で架橋性化合物を添加することもできるが、特に限定しない。ただし化合物(B)をマスターバッチ化する場合は、原料として取り扱いやすくなるものの、マスターバッチ化の過程で反応を起こすなどして失活してしまう可能性があるため、なるべく低温、低回転数などの反応を抑えられる条件でマスターバッチ化することが望ましい。   In addition to the state of adding the compound (B) to the raw material system in the present invention, the state of the compound (B) alone, the state of a masterbatch previously kneaded into a polyester resin at a high concentration, and the like can be mentioned. The crosslinkable compound can be added at the stage of polymerizing the polyester resin, but is not particularly limited. However, when the compound (B) is made into a master batch, it is easy to handle as a raw material, but it may be deactivated by causing a reaction in the process of making the master batch. It is desirable to make a masterbatch under conditions that can suppress this reaction.

本発明では、難燃性化合物として有機リン系の化合物を使用する。その有機リン系難燃性化合物の構造は特に限定しないが、例えばカルボキシメチルフェニルホスフェート、(2−カルボキシエチル)フェニルホスフェート、(2−カルボキシエチル)トルイルホスフェート、(2−カルボキシエチル)2,5−ジメチルフェニルホスフェート、(2−カルボキシエチル)シクロヘキシルホスフェート、(カルボキシプロピル)フェニルホスフェート、(4−カルボキシフェニル)フェニルホスフェート、(3−カルボキシフェニル)フェニルホスフェート、(2−カルボキシエチル)メチルホスフェート、(2−カルボキシエチル)エチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリブチルホスフェート、t−ブチルジフェニルホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)−1.3−フェニルビス(ジフェニルホスフェート)、ホスホニトリル酸ジフェニルエステル、または下記構造式(5)に記載の化合物が挙げられる。   In the present invention, an organic phosphorus compound is used as the flame retardant compound. The structure of the organophosphorus flame retardant compound is not particularly limited. For example, carboxymethylphenyl phosphate, (2-carboxyethyl) phenyl phosphate, (2-carboxyethyl) toluyl phosphate, (2-carboxyethyl) 2,5- Dimethylphenyl phosphate, (2-carboxyethyl) cyclohexyl phosphate, (carboxypropyl) phenyl phosphate, (4-carboxyphenyl) phenyl phosphate, (3-carboxyphenyl) phenyl phosphate, (2-carboxyethyl) methyl phosphate, (2- Carboxyethyl) ethyl phosphate, triphenyl phosphate, tributyl phosphate, t-butyl diphenyl phosphate, tris (2-ethylhexyl) phosphate, bisphenol Le A bis (diphenyl phosphate)-1,3-phenyl-bis (diphenyl phosphate), include the compounds described in phosphonitrilic acid diphenyl ester or the following structural formula, (5).

上記構造式(5)において、Aは2価または3価の有機残基であり、好ましいものとして、メチレン基、エチレン、1,2−プロピレン、1,3−プロピレン等の低級アルキレン基、1,3−フェニレン、1,4フェニレンなどの、アリーレン基、1,3−キシリレン、1,4−キシリレン、などの2価の基などが挙げられる。   In the structural formula (5), A is a divalent or trivalent organic residue, and preferred examples thereof include a methylene group, a lower alkylene group such as ethylene, 1,2-propylene, and 1,3-propylene, And bivalent groups such as arylene groups such as 3-phenylene and 1,4-phenylene, 1,3-xylylene, and 1,4-xylylene.

構造式(5)において、Qは炭素数が1〜18の炭化水素基であり、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリロキシ基などが挙げられる。また、構造式(5)においてZはエステル形成性官能基であり、具体的には、カルボキシ基、カルボキシル基の炭素原子数が1〜6のアルキルエステル、シクロアルキルエステル、アリールエステル、ヒドロキシ基、炭素原子数2〜7のヒドロキシルアルコキシカルボニル基などが挙げられる。   In Structural Formula (5), Q is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and an allyloxy group. In Structural Formula (5), Z is an ester-forming functional group, specifically, a carboxy group, an alkyl ester having 1 to 6 carbon atoms in the carboxyl group, a cycloalkyl ester, an aryl ester, a hydroxy group, Examples thereof include a hydroxyl alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms.

前述のとおり、本発明において用いられる有機リン系難燃性化合物の構造は限定しないが、中でも下記構造式(6)に記載のオリゴマーを用いるのが好ましい。この有機リン系化合物は、分子中にリン原子を含有し、GPC測定による平均分子量の下限値は通常1170であり、好ましくは2290以上、さらに好ましくは3410以上である。すなわち、構造式(6)におけるnの下限値は通常3であり、好ましくは6以上、さらに好ましくは9以上である。平均分子量が1170未満であると、例えば本発明のポリエステル樹脂組成物を用いてフィルムを製造する際の当該有機リン系化合物の揮発およびポリエステル樹脂の結晶化の阻害、さらには当該有機リン系化合物のブリードアウトによりフィルムの機械的強度の低下に繋がることがある。また、当該有機リン系化合物の平均分子量の上限値は特に規定しないが、過度に分子量を高めると、ポリエステル樹脂内での分散性が悪化することがある。   As described above, the structure of the organophosphorus flame-retardant compound used in the present invention is not limited, but it is preferable to use the oligomer described in the following structural formula (6). This organophosphorus compound contains a phosphorus atom in the molecule, and the lower limit of the average molecular weight by GPC measurement is usually 1170, preferably 2290 or more, more preferably 3410 or more. That is, the lower limit value of n in the structural formula (6) is usually 3, preferably 6 or more, more preferably 9 or more. When the average molecular weight is less than 1170, for example, when the film is produced using the polyester resin composition of the present invention, volatilization of the organophosphorus compound and inhibition of crystallization of the polyester resin, and further, Bleed-out may lead to a decrease in the mechanical strength of the film. Moreover, although the upper limit of the average molecular weight of the organophosphorus compound is not particularly defined, dispersibility in the polyester resin may deteriorate if the molecular weight is excessively increased.

本発明のポリエステル樹脂組成物に含まれるリン元素の濃度は、通常0.30〜2.00重量%の範囲であり、好ましくは0.60〜1.90重量%、さらに好ましくは0.90〜1.80重量%の範囲である。リン元素の濃度が0.30重量%未満の場合は十分な難燃性が得られなくなるおそれがあり、2.00重量%を超える場合は高い難燃性が得られるものの、機械的強度などの物性が劣るおそれがある。   The density | concentration of the phosphorus element contained in the polyester resin composition of this invention is the range of 0.30-2.00 weight% normally, Preferably it is 0.60-1.90 weight%, More preferably, it is 0.90. The range is 1.80% by weight. If the concentration of the elemental phosphorus is less than 0.30% by weight, sufficient flame retardancy may not be obtained. If it exceeds 2.00% by weight, high flame retardancy is obtained, but mechanical strength, etc. The physical properties may be inferior.

本発明では、難燃性ポリエステルフィルムを製造する際に、上記難燃性化合物をポリエステルフィルム製造系に添加する方法については特に限定されないが、ポリエステル樹脂に難燃性化合物を直接添加する手法が好ましい。その他にポリエステル重合時に添加する方法もあるが、この場合ポリエステルと難燃性化合物が共重合を起こし、ポリエステルの融点が低下し、その結果機械的物性および耐熱性の悪化することが懸念される。   In the present invention, when the flame retardant polyester film is produced, the method for adding the flame retardant compound to the polyester film production system is not particularly limited, but a method of directly adding the flame retardant compound to the polyester resin is preferable. . In addition, there is a method of adding at the time of polyester polymerization. In this case, there is a concern that the polyester and the flame retardant compound are copolymerized and the melting point of the polyester is lowered, resulting in deterioration of mechanical properties and heat resistance.

本発明では、リン原子を含有する難燃性化合物と、同じくリン原子を含有する架橋性化合物を併用することを必須としている。難燃性化合物を使用しなくとも、リン原子含有架橋性化合物を大量に添加することで難燃性を発現させられる可能性もあるが、仮に求められる難燃性レベルを達成できるほどの架橋性化合物を添加した場合、ポリエステル樹脂のゲル化を招き製品の外観を悪化させるだけでなく、加工装置を破損させてしまう恐れがある。   In the present invention, it is essential to use a flame retardant compound containing a phosphorus atom together with a crosslinkable compound containing a phosphorus atom. Even if a flame retardant compound is not used, it may be possible to express flame retardancy by adding a large amount of a phosphorus atom-containing crosslinkable compound, but it is crosslinkable enough to achieve the required flame retardant level. When the compound is added, not only the appearance of the product is deteriorated due to gelation of the polyester resin, but also the processing apparatus may be damaged.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

(1)リン濃度測定
ICP発光分析装置(Varian製730−ES)を用いて、フィルム中のリン元素含有量を測定した。測定にあたり、標準溶液としてSPEX製のXSTC−22(リン含有量100ppm)を使用し、原液、10倍希釈(同10ppm)、100倍希釈(同1ppm)の3種類の溶液から検量線を作成した。
(1) Phosphorus concentration measurement The content of phosphorus element in the film was measured using an ICP emission spectrometer (Varian 730-ES). In the measurement, SPST XSTC-22 (phosphorus content: 100 ppm) was used as a standard solution, and calibration curves were prepared from three types of solutions: stock solution, 10-fold dilution (10 ppm) and 100-fold dilution (1 ppm). .

(2)IV測定
ポリエステル樹脂組成物を1.0g・dl−1濃度なるように精秤し、フェノール/テトラクロロエタンの重量比1:1溶液中に加える。この溶液を110℃で20分間加熱し、サンプルを溶解させた後、容器を水道水に浸して室温まで冷却させた。毛細管粘度計“VMS−022UPC・F10”(離合社製)を用いて、この溶液の流下時間、およびフェノール/テトラクロロエタン溶液のみ(リファレンス液)の流下時間を測定し、それらの時間比率から、Hugginsの式を用いて、極限粘度を算出した。その際、Huggins定数は0.33と仮定した。なお、IVの単位は“dl・g−1”とする。
(2) IV measurement A polyester resin composition is precisely weighed to a concentration of 1.0 g · dl −1 and added to a 1: 1 phenol / tetrachloroethane weight ratio solution. This solution was heated at 110 ° C. for 20 minutes to dissolve the sample, and then the container was immersed in tap water and allowed to cool to room temperature. Using a capillary viscometer “VMS-022UPC • F10” (manufactured by Kosei Co., Ltd.), the flow time of this solution and the flow time of only the phenol / tetrachloroethane solution (reference solution) were measured. From these time ratios, Huggins Was used to calculate the intrinsic viscosity. At that time, the Huggins constant was assumed to be 0.33. The unit of IV is “dl · g −1 ”.

(3)臭気の有無
ポリエステル樹脂組成物製造中の臭気の有無について確認した。製造に用いた装置は適切な排気装置を備えてはいるものの、従業員の健康管理の観点から、悪臭の発生がない、あるいは可能な限り弱くできるような条件が望ましい。
(3) Presence or absence of odor The presence or absence of odor during the production of the polyester resin composition was confirmed. Although the apparatus used for production is equipped with an appropriate exhaust system, it is desirable from the viewpoint of employee health management that no odor is generated or that it can be made as weak as possible.

(4)ゲル化の有無
押出機から押し出される樹脂溶融物表面の凹凸の有無から評価した。ゲル化した樹脂を用いた製品は表面の平滑性が失われ、外観が損なわれるため、樹脂がゲル化しない条件を検討する必要がある。
(4) Presence or absence of gelation It evaluated from the presence or absence of the unevenness | corrugation of the resin melt surface extruded from an extruder. A product using a gelled resin loses the smoothness of the surface and the appearance is impaired. Therefore, it is necessary to examine the conditions under which the resin does not gel.

(5)難燃性
アンダーライターズラボラトリーズ(UL)社発行のプラスチック材料の燃焼性試験規格UL94に準じ、UL94VTM試験を行う。本試験方法は結果がばらつくことが少なくないため、評価の信頼性をより高める目的で、1種のポリエステルフィルムサンプルに対し通常5回ずつ試験を行うところを、10回ずつ行うこととした。以下に、難燃性評価手順について説明する。
(5) Flame retardance UL94VTM test is performed in accordance with UL94, a flammability test standard for plastic materials issued by Underwriters Laboratories (UL). Since the results of this test method often vary, for the purpose of further improving the reliability of the evaluation, it was decided that the test was usually performed 10 times for each type of polyester film sample 10 times. Below, a flame-retardant evaluation procedure is demonstrated.

(i)試験片作成
フィルムを200mm×50mmに裁断し、試料下端から125mmのところで試料の幅方向に標線を入れる。試料の縦軸を直径12.7mmの棒の縦軸に硬く巻きつけて、125mmの線が外側に露出する、長さ200mmの円筒状にする。試料の外にはみ出た縁部は、125mmの標線(筒の上部)の上方75mmの間で粘着テープにより固定する。最後に棒を引き抜く。
(I) Preparation of test piece The film is cut into 200 mm × 50 mm, and a marked line is put in the width direction of the sample at 125 mm from the bottom of the sample. The vertical axis of the sample is tightly wound around the vertical axis of a rod having a diameter of 12.7 mm to form a cylindrical shape with a length of 200 mm, in which a 125 mm line is exposed to the outside. The edge protruding outside the sample is fixed with adhesive tape between 75 mm above the 125 mm mark (upper part of the cylinder). Finally pull out the stick.

(ii)コンディショニング
上記(i)により得られた試験片を
(a)気温23±2℃、相対湿度50±5%の環境下で48時間以上処理
(b)気温70℃±2℃で168±2時間処理後、気温23±2℃、相対湿度20%以下で4時間以上冷却
したものをそれぞれ10本ずつ用意する。(a)を受理状態、(b)をエージング状態と呼ぶ。
(Ii) Conditioning The test piece obtained in (i) above was treated for 48 hours or more in an environment of (a) temperature 23 ± 2 ° C. and relative humidity 50 ± 5%. (B) 168 ± at temperature 70 ° C. ± 2 ° C. After the treatment for 2 hours, prepare 10 pieces each cooled for 4 hours or more at an air temperature of 23 ± 2 ° C. and a relative humidity of 20% or less. (A) is called an acceptance state, and (b) is called an aging state.

(iii)試験片固定
(ii)の試験片の縦軸を垂直にして、上端の長さ6mmの位置でスプリング付きのクランプで挟んで固定し、筒の上端が閉じて試験中に煙突効果を生じないようにする。試験片の真下には、最大厚みが6mmの1枚の0.05gの脱脂綿(50mm×50mm)を水平に置くが、試験片の下端はこの脱脂綿よりも300mm上にあるようにする(図1参照)。
(Iii) Fixing the test piece The vertical axis of the test piece of (ii) is fixed with a clamp with a spring at a position of 6 mm in the length of the upper end, and the upper end of the cylinder is closed to provide a chimney effect during the test. Prevent it from occurring. Immediately under the test piece, a piece of 0.05 g absorbent cotton (50 mm × 50 mm) having a maximum thickness of 6 mm is placed horizontally, and the lower end of the test piece is 300 mm above the absorbent cotton (FIG. 1). reference).

(iv)バーナー調整
バーナーから高さ20mmの青炎が出るよう調整する。その炎を出すためには、ガスの供給とバーナーの空気入口を調整して先端が黄色い高さ20mmの青い炎が出るようにする。続いて黄色い先端が消えるまで空気の供給を増やす。その後再度炎の高さを測定して、必要に応じて再調整をする。この時、バーナーへのメタンガス供給は“ASTM D 5207”に準じた方法で流量を調整する。
(Iv) Burner adjustment Adjust so that a blue flame with a height of 20 mm comes out from the burner. In order to emit the flame, the gas supply and the air inlet of the burner are adjusted so that a blue flame with a yellow tip and a height of 20 mm comes out. Then increase the air supply until the yellow tip disappears. Then measure the flame height again and readjust as necessary. At this time, the methane gas supply to the burner is adjusted in flow rate by a method according to “ASTM D 5207”.

(v)1回目の接炎
炎は、試験片の巻かれていないほうの下端の中心点を中心に当て、バーナーの先端はその中心点から10±1mm下にあるようにして、その位置で3秒接炎を続ける。ただし、試験片の長さおよび中心位置は燃焼によって変化するので、その変化に応じてバーナーの位置を移動させる。接炎中に溶融物または発煙物が滴下する場合は、バーナーの角度を45度までの範囲で傾け、バーナーの管の中にそれらの物質が落下するのを防ぐためにちょうど十分なだけ試験片の下から移動させる。その間もバーナーの先端の中心と試験片の残存部分間は10±1mmの距離を保たなければならない。3秒間接炎の後、直ちにバーナーを試験片から毎秒約300mmの速度で少なくとも150mm遠ざけ、同時に経時装置により残炎時間tを秒で計測し始める。
(V) First flame contact The flame is applied to the center point of the lower end of the test piece that is not wound, and the tip of the burner is 10 ± 1 mm below the center point. Continue flame contact for 3 seconds. However, since the length and center position of the test piece change due to combustion, the position of the burner is moved according to the change. If melt or fumes are dripping during flame contact, tilt the burner angle up to 45 degrees and just enough of the specimen to prevent them from falling into the burner tube. Move from below. Meanwhile, a distance of 10 ± 1 mm must be maintained between the center of the tip of the burner and the remaining portion of the test piece. Immediately after 3 seconds of indirect flame, the burner is moved away from the test piece at a rate of about 300 mm per second by at least 150 mm, and at the same time, the afterflame time t 1 is started to be measured in seconds by the aging device.

(vi)二回目の接炎
1回目の接炎に由来する試験片の残炎が消滅した時点で、(バーナーを試験片から150mm以上はなれたところまで遠ざけていなくても)直ちにバーナーを試験片の下に持ってきて、試験片の残りの部分の下端から10mm±1mm離れた箇所にバーナーを保持しておく。ただし、必要に応じてバーナーを動かして、妨害物のない状態で燃焼による落下物の挙動が確認できるようにする。3秒間接炎の後、直ちにバーナーを試験片から毎秒約300mmの速度で少なくとも150mm遠ざけ、同時に経時装置により残炎時間tを秒で計測し始める。
(Vi) Second flame contact When the after flame of the test piece resulting from the first flame contact disappears (even if the burner is not further away from the test piece to more than 150 mm), immediately remove the burner to the test piece. The burner is held at a location 10 mm ± 1 mm away from the lower end of the remaining part of the test piece. However, if necessary, the burner is moved so that the behavior of falling objects due to combustion can be confirmed without any obstructions. Immediately after the 3 second indirect flame, the burner is moved away from the test piece at a rate of about 300 mm per second by at least 150 mm, and at the same time, the afterflame time t 2 is started to be measured in seconds by the aging device.

(vii)難燃性評価基準
UL94規格に基づき、難燃性の評価を行った。評価基準は下の表1に示す通りであり、VTM−0が最も優れた難燃性を有することを意味し、以下「VTM−1>VTM−2>不合格」の順である。本発明においては、厚さ50μmのフィルムに加工した際にVTM−0相当の難燃性能を持つことを「難燃性ポリエステル樹脂組成物」の定義とする。
(Vii) Flame Retardancy Evaluation Criteria Flame retardance was evaluated based on the UL94 standard. The evaluation criteria are as shown in Table 1 below, which means that VTM-0 has the most excellent flame retardancy, and the order is "VTM-1>VTM-2>fail". In the present invention, the term “flame retardant polyester resin composition” is defined as having flame retardancy equivalent to VTM-0 when processed into a film having a thickness of 50 μm.

実施例および比較例にて用いた原料の製造方法は以下のとおりである。ただし、あくまで本発明を説明するための例示であり、本発明に用いることのできる原料を限定するものではない。   The manufacturing method of the raw material used in the Example and the comparative example is as follows. However, these are merely examples for explaining the present invention, and do not limit the raw materials that can be used in the present invention.

≪難燃性化合物の製造≫
攪拌機、温度計、ガス吹き込み口、および蒸留口を備えた内容積3Lのガラス製フラスコに9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド(下記構造式(7))7.8molとエチレングリコール25.97molを加え、成分を溶解させるため、内容物の温度が100℃になるまでフラスコを加熱した。次いで、攪拌しながらイタコン酸7.96molを添加し、蒸留口から減圧器を介して、フラスコを30Torrの真空状態で加熱し、内容物を沸騰させた。この時点で、蒸留口の留出速度を調製することで、生成した水を除去した。さらに、内容物の沸騰状態を維持したまま、フラスコ内の温度を上昇させ、それに対応させて、減圧度も低下させていった。その内訳として、内容物の温度が185℃になるまでに4時間を要し、この時点での減圧度は430Torrであった。さらに、加熱を続け、最終的に内容物の温度が200℃になるまで加熱していった。この点を確認後、反応機に窒素ガスを吹き込んでフラスコを常圧に戻した。反応混合物は下記構造式(8)のエチレングリコール溶液である。また、減圧下、エチレングリコールを除去することにより、固形状の下記構造式(8)の化合物を精製できる。
≪Production of flame retardant compounds≫
9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (the following structural formula (7) was added to a 3 L glass flask equipped with a stirrer, thermometer, gas inlet, and distillation port. )) 7.8 mol and 25.97 mol of ethylene glycol were added and the flask was heated until the temperature of the contents reached 100 ° C. to dissolve the components. Next, 7.96 mol of itaconic acid was added with stirring, and the flask was heated from the distillation port through a vacuum device in a vacuum state of 30 Torr to bring the contents to a boil. At this point, the produced water was removed by adjusting the distillation rate of the distillation port. Furthermore, while maintaining the boiling state of the contents, the temperature in the flask was raised, and the degree of vacuum was also lowered accordingly. As a breakdown, it took 4 hours for the temperature of the contents to reach 185 ° C., and the degree of vacuum at this point was 430 Torr. Further, the heating was continued, and finally the contents were heated until the temperature reached 200 ° C. After confirming this point, nitrogen gas was blown into the reactor to return the flask to normal pressure. The reaction mixture is an ethylene glycol solution of the following structural formula (8). Moreover, a solid compound of the following structural formula (8) can be purified by removing ethylene glycol under reduced pressure.

続いて、このフラスコ内に、三酸化アンチモン(Sb)0.33gおよび酢酸亜鉛二水和物[(AcO)Zn・2HO]0.29gを含んだエチレングリコール130gを添加し、フラスコ内を200℃に保持し、減圧度を徐々に高めていき、1Torr以下の真空状態とした。さらに、内容物の温度を220℃まで上昇させ、エチレングリコールの留出が極端に減少した点を反応終点とした。この点を確認後、内容物を窒素ガスで加圧しながら、SUS製容器内で固化させることで、端黄色の透明なガラス状固体である、難燃性有機リン化合物、すなわち下記構造式(9)で表される2−(9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−オキサイド−10−ホスファフェナントレン−10−イル)メチルコハク酸ビス−(2−ヒドロキシエチル)の脱エチレングリコール重縮合物を得た。 Subsequently, 130 g of ethylene glycol containing 0.33 g of antimony trioxide (Sb 2 O 3 ) and zinc acetate dihydrate [(AcO) 2 Zn · 2H 2 O] was added into the flask. The inside of the flask was maintained at 200 ° C., and the degree of vacuum was gradually increased to obtain a vacuum state of 1 Torr or less. Furthermore, the temperature of the content was raised to 220 ° C., and the point at which the distillation of ethylene glycol was extremely reduced was determined as the reaction end point. After confirming this point, the content is solidified in a SUS container while pressurizing with nitrogen gas, so that it is a yellowish transparent glassy solid, a flame-retardant organic phosphorus compound, that is, the following structural formula (9 2- (9,10-dihydro-9-oxa-10-oxide-10-phosphaphenanthrene-10-yl) methylsuccinic acid bis- (2-hydroxyethyl) Obtained.

上記操作を繰り返すことにより、後述する実施例および比較例で添加する2−(9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−オキサイド−10−ホスファフェナントレン−10−イル)メチルコハク酸ビス−(2−ヒドロキシエチル)の脱エチレングリコール重縮合物の必要量を確保した。   By repeating the above operation, 2- (9,10-dihydro-9-oxa-10-oxide-10-phosphaphenanthrene-10-yl) methyl succinic acid bis- (2) added in Examples and Comparative Examples described later is used. The required amount of deethylene glycol polycondensate of (hydroxyethyl) was ensured.

この難燃性有機リン化合物に関して、生成物のGPC分析から重量平均分子量(Mw)は6,800であった。なお、当該分析において、下記構造式(10)で示される化合物の酸無水物または構造式(10)で示される化合物とエチレングリコールとの環状エステルであると推定される、低分子量領域におけるピークも観測された。また、XRF測定により、リン含有量は8.31wt%であることがわかった。したがって、難燃性有機リン化合物のnの平均値は18.1に相当していた。当該難燃性有機リン化合物は、以降FR1と呼称する。   Regarding this flame-retardant organophosphorus compound, the weight average molecular weight (Mw) was 6,800 from GPC analysis of the product. In this analysis, a peak in a low molecular weight region, which is estimated to be an acid anhydride of a compound represented by the following structural formula (10) or a cyclic ester of a compound represented by the structural formula (10) and ethylene glycol, is also present. Observed. Further, XRF measurement showed that the phosphorus content was 8.31 wt%. Therefore, the average value of n of the flame retardant organophosphorus compound was equivalent to 18.1. The flame retardant organophosphorus compound is hereinafter referred to as FR1.

≪ポリエステルAの製造≫
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム四水塩0.02重量部を反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、3時間後に230℃とした。4時間後、エステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェート0.03重量部を添加した後、重縮合槽に移し、三酸化アンチモンを0.04重量部加えて、4時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を230℃から徐々に昇温して280℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、IV=0.66に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させ、ストランド状に抜き出して、水冷後、カッターで切断してポリエステル樹脂ペレット(プレポリマー)を製造した。このプレポリマーを出発原料とし、真空下220℃にて固相重合を行って、ペレット状態のポリエステルAを得た。得られたポリエステルのIVは0.85であった。
≪Manufacture of polyester A≫
100 parts by weight of dimethyl terephthalate and 60 parts by weight of ethylene glycol are used as starting materials, 0.02 part by weight of magnesium acetate tetrahydrate as a catalyst is taken in the reactor, the reaction start temperature is set to 150 ° C., and the methanol is gradually distilled off. The reaction temperature was raised to 230 ° C. after 3 hours. After 4 hours, the transesterification reaction was terminated. After adding 0.03 part by weight of ethyl acid phosphate to this reaction mixture, it was transferred to a polycondensation tank, 0.04 part by weight of antimony trioxide was added, and a polycondensation reaction was carried out for 4 hours. That is, the temperature was gradually raised from 230 ° C. to 280 ° C. On the other hand, the pressure was gradually reduced from normal pressure, and finally 0.3 mmHg. After the start of the reaction, the reaction is stopped at a time corresponding to IV = 0.66 due to a change in the stirring power of the reaction tank, the polymer is discharged under nitrogen pressure, pulled out into a strand, cooled with water, and then cut with a cutter. Polyester resin pellets (prepolymer) were produced. Using this prepolymer as a starting material, solid phase polymerization was performed at 220 ° C. under vacuum to obtain polyester A in a pellet state. The obtained polyester had an IV of 0.85.

≪ポリエステルBの製造≫
ポリエステルAとFR1を、65:35の比でベント付きの二軸押出機にてコンパウンドし、難燃性化合物MBであるポリエステルBを得た。得られたポリエステルのIVは0.46であった。
≪Manufacture of polyester B≫
Polyester A and FR1 were compounded in a twin screw extruder with a vent at a ratio of 65:35 to obtain polyester B which is a flame retardant compound MB. The obtained polyester had an IV of 0.46.

≪架橋剤aの製造≫
室温かつ窒素気流下にてペンタエリスリトール200.5mmol、ピリジン9.9mmol、トルエン80mlを三口フラスコにとり、攪拌しながら三塩化リン417.6mmolを20分かけて滴下し、そのまま1時間攪拌した。その後80℃まで加熱し、さらに一時間攪拌した後で室温まで冷却した。発生する塩化水素は還流冷却管を通して反応系外の水酸化ナトリウム水溶液に吸収させた。
<< Manufacture of cross-linking agent a >>
Under room temperature and a nitrogen stream, 200.5 mmol of pentaerythritol, 9.9 mmol of pyridine, and 80 ml of toluene were placed in a three-necked flask, and 417.6 mmol of phosphorus trichloride was added dropwise over 20 minutes while stirring, followed by stirring for 1 hour. Thereafter, the mixture was heated to 80 ° C., further stirred for 1 hour, and then cooled to room temperature. The generated hydrogen chloride was absorbed into an aqueous sodium hydroxide solution outside the reaction system through a reflux condenser.

生じた白色懸濁液にトルエン80ml、ピリジン425.4mmolを加え、これに窒素気流下で2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール408.4mmolとトルエン110mlの溶液を50分かけて滴下し、そのまま30分攪拌した。
続いて、得られた白色懸濁液を窒素気流下にてグラスフィルターで濾過し、フィルター上に残った白色固体をトルエンで洗浄することで濾液を得た。さらに窒素雰囲気下にてこの濾液を0.5Nの水酸化ナトリウム水溶液400mlで1回、純水400mlで2回洗浄した後、グラスフィルターで濾過し、得られた白色固体を60℃にて真空乾燥し、白色粉末状の架橋剤aを得た。31P NMR測定より、架橋剤aは下記構造式(11)のような構造であることが分かった。上記の操作を繰り返すことにより、必要量の架橋剤aを確保した。
To the resulting white suspension, 80 ml of toluene and 425.4 mmol of pyridine were added, and a solution of 408.4 mmol of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol and 110 ml of toluene was added dropwise over 50 minutes under a nitrogen stream. And stirred for 30 minutes.
Subsequently, the obtained white suspension was filtered with a glass filter under a nitrogen stream, and the white solid remaining on the filter was washed with toluene to obtain a filtrate. Further, the filtrate was washed once with 400 ml of 0.5N aqueous sodium hydroxide solution and twice with 400 ml of pure water under a nitrogen atmosphere, filtered through a glass filter, and the resulting white solid was vacuum-dried at 60 ° C. As a result, a white powdery crosslinking agent a was obtained. From 31 P NMR measurement, it was found that the crosslinking agent a had a structure as shown in the following structural formula (11). By repeating the above operation, a necessary amount of the crosslinking agent a was secured.

≪架橋剤bの製造≫
フェノール6.42mol、三塩化リン2.01molを四つ口フラスコにとり、窒素気流化常圧にて40〜50℃で1時間攪拌した。得られた溶液を窒素雰囲気下にて0.5Nの水酸化ナトリウム水溶液400mlで1回、純水400mlで2回洗浄した後、グラスフィルターで濾過し、得られた白色固体を60℃にて真空乾燥し、白色粉末状の架橋剤bを得た。31P NMR測定より、架橋剤bは下記構造式(12)のような構造であることが分かった。上記の操作を繰り返すことにより、必要量の架橋剤bを確保した。
<< Manufacture of cross-linking agent b >>
6.42 mol of phenol and 2.01 mol of phosphorus trichloride were placed in a four-necked flask and stirred at 40 to 50 ° C. for 1 hour at atmospheric pressure under a nitrogen stream. The obtained solution was washed once with 400 ml of 0.5N aqueous sodium hydroxide solution and twice with 400 ml of pure water under a nitrogen atmosphere, filtered through a glass filter, and the resulting white solid was vacuumed at 60 ° C. It dried and the white powder-like crosslinking agent b was obtained. From 31 P NMR measurement, it was found that the crosslinking agent b had a structure represented by the following structural formula (12). By repeating the above operation, a necessary amount of the crosslinking agent b was secured.

実施例1〜4:
上記表2に記載の割合で混合した各種原料を270℃に設定した押出機に送り込んだ。ここで押出機は同方向の二軸押出機を使用した。押出機のポリマーをギヤポンプ、フィルターを介して、口金よりシート状に押出し、表面温度を30℃に設定した回転冷却ドラムで静電印加冷却法を利用して急冷固化させ、実質的に非晶質のシートを得た。得られた非晶質シートを縦方向に85℃で3.0倍延伸した後、横方向に125℃で3.0倍延伸し、215℃で熱処理を施し、厚み50μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。いずれの配合においてもIVは良好で、押出時の臭気もゲル化もなく、VTM−0相当の高い難燃性能を持つこと分かった。下記表2に、各実施例の原料配合および評価結果を示す。
Examples 1-4:
Various raw materials mixed at the ratios shown in Table 2 above were fed into an extruder set at 270 ° C. Here, a twin screw extruder in the same direction was used as the extruder. Extruder polymer is extruded into a sheet form from the die through a gear pump and a filter, and rapidly cooled and solidified using an electrostatic cooling method with a rotating cooling drum whose surface temperature is set to 30 ° C. Got the sheet. The obtained amorphous sheet was stretched 3.0 times in the longitudinal direction at 85 ° C., then stretched 3.0 times in the transverse direction at 125 ° C. and heat-treated at 215 ° C., and a biaxially stretched polyester film having a thickness of 50 μm Got. In any formulation, the IV was good, and there was no odor or gelation during extrusion, and it was found that the flame retardancy was as high as VTM-0. Table 2 below shows the raw material composition and evaluation results of each example.

比較例1:
下記表3に記載の配合で混合した原料を実施例1と同様に加工することで、厚み50μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。IVの値は十分であったが、難燃性がVTM−0に満たなかった。
Comparative Example 1:
By processing the raw materials mixed in the composition shown in Table 3 below in the same manner as in Example 1, a biaxially stretched polyester film having a thickness of 50 μm was obtained. The value of IV was sufficient, but the flame retardancy was less than VTM-0.

比較例2:
表3に記載の配合で混合した原料を実施例1と同様に加工することで、厚み50μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。難燃性は十分であったがIVが低く、成型体の強度不足などが懸念される。
Comparative Example 2:
By processing the raw materials mixed in the formulation shown in Table 3 in the same manner as in Example 1, a biaxially stretched polyester film having a thickness of 50 μm was obtained. Although the flame retardancy was sufficient, the IV was low, and there was a concern that the molded body was insufficient in strength.

比較例3〜5:
表3の該当する項目に記載の配合で混合した原料を実施例1と同様に加工することで、厚み50μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。いずれも難燃性、IV共に良好であったが、押出時に強い臭気が発生した。
Comparative Examples 3-5:
Biaxially stretched polyester films having a thickness of 50 μm were obtained by processing the raw materials mixed in the formulations described in Table 3 in the same manner as in Example 1. Both flame retardancy and IV were good, but a strong odor was generated during extrusion.

比較例6:
表3の比較例6に記載の配合で混合した原料を実施例1と同様に押出機に投入したが、押出された樹脂が激しくゲル化を起こした。それゆえにフィルム状に成型することが困難なため、難燃性の評価はできなかった。
Comparative Example 6:
Although the raw material mixed by the mixing | blending of the comparative example 6 of Table 3 was injected | thrown-in to the extruder similarly to Example 1, the extruded resin raise | generated gelation intensely. Therefore, since it was difficult to form into a film, the flame retardancy could not be evaluated.

上記表中、架橋剤cは、BASF社製「Joncryl ADR−4368」 Mw=6,800、エポキシ当量=285g/molであり、架橋剤dは、ラインケミー社製「Stabaxol P400」 Mw>20,000、カルボジイミド当量>13.5wt%であり、架橋剤eは、日清紡ケミカル社製「カルボジライト HMV−8CA」 Mw=3,000、カルボジイミド当量=330g/molである。   In the above table, cross-linking agent c is “Joncry ADR-4368” manufactured by BASF, Mw = 6,800, epoxy equivalent = 285 g / mol, and cross-linking agent d is “Stabaxol P400” manufactured by Rhein Chemie, Mw> 20,000. The carbodiimide equivalent is> 13.5 wt%, and the crosslinking agent e is “Carbodilite HMV-8CA” manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd. Mw = 3,000, carbodiimide equivalent = 330 g / mol.

本発明によれば、ポリエステル樹脂が本来持っている外観、機械的強度を損なうことなく難燃性を付与したポリエステル樹脂組成物を得ることができ、なおかつ製造時の臭気の発生を抑えることができる。本発明の工業的価値は高い。 According to the present invention, it is possible to obtain a polyester resin composition imparted with flame retardancy without impairing the appearance and mechanical strength inherent to the polyester resin, and to suppress the generation of odor during production. . The industrial value of the present invention is high.

1 クランプ
2 テープ
3 125mm標線
4 バーナー
5 コットン
1 Clamp 2 Tape 3 125mm Mark 4 Burner 5 Cotton

Claims (2)

有機リン系の難燃性化合物(A)と、分子内にリン原子と酸素原子の一重結合を2つ以上含み、かつリン原子と酸素原子の二重結合を含まない化合物(B)とを、ポリエステル樹脂に混合し、加熱して得られることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。 An organophosphorus flame retardant compound (A), and a compound (B) containing two or more single bonds of phosphorus atom and oxygen atom in the molecule and not containing a double bond of phosphorus atom and oxygen atom, A polyester resin composition obtained by mixing in a polyester resin and heating. 難燃性化合物(B)が、下記構造式(1)または(2)に記載の化合物である請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
(上記構造式(1)および(2)において、R〜R25はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜10の炭化水素基であり、直鎖状、枝分かれ状、環状いずれの構造を含んでいてもよく、二重結合や三重結合を含んでいてもよい)
The polyester resin composition according to claim 1, wherein the flame retardant compound (B) is a compound represented by the following structural formula (1) or (2).
(In the above structural formulas (1) and (2), R 1 to R 25 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and any structure of linear, branched, and cyclic structures. And may contain double or triple bonds)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109503663A (en) * 2018-12-25 2019-03-22 萧县新秀新材料有限公司 A kind of industrialized preparing process of bis- (2,6- di-t-butyl -4- aminomethyl phenyl) pentaerythritol phosphites

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02151650A (en) * 1988-12-02 1990-06-11 Polyplastics Co Thermoplastic polyester resin composition
JP2002178401A (en) * 2000-08-11 2002-06-26 Toyobo Co Ltd Biaxially stretched polyester film and its manufacturing method
WO2003008679A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-30 Kaneka Corporation Polyester based fiber and artificial hair using the same
JP2006057037A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Flame retardant polyester resin composition
JP2006117803A (en) * 2004-10-21 2006-05-11 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Polycarbonate resin composition and resin case
JP2007246637A (en) * 2006-03-15 2007-09-27 Fuji Electric Holdings Co Ltd Flame retardant, flame-retardant resin composition, and flame-retardant resin processed article
JP2014080564A (en) * 2012-01-30 2014-05-08 Toray Ind Inc Carbon fiber-reinforced flame-retardant polycarbonate-based resin composition, and molded article

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02151650A (en) * 1988-12-02 1990-06-11 Polyplastics Co Thermoplastic polyester resin composition
JP2002178401A (en) * 2000-08-11 2002-06-26 Toyobo Co Ltd Biaxially stretched polyester film and its manufacturing method
WO2003008679A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-30 Kaneka Corporation Polyester based fiber and artificial hair using the same
JP2006057037A (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Flame retardant polyester resin composition
JP2006117803A (en) * 2004-10-21 2006-05-11 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Polycarbonate resin composition and resin case
JP2007246637A (en) * 2006-03-15 2007-09-27 Fuji Electric Holdings Co Ltd Flame retardant, flame-retardant resin composition, and flame-retardant resin processed article
JP2014080564A (en) * 2012-01-30 2014-05-08 Toray Ind Inc Carbon fiber-reinforced flame-retardant polycarbonate-based resin composition, and molded article

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109503663A (en) * 2018-12-25 2019-03-22 萧县新秀新材料有限公司 A kind of industrialized preparing process of bis- (2,6- di-t-butyl -4- aminomethyl phenyl) pentaerythritol phosphites
CN109503663B (en) * 2018-12-25 2020-11-27 萧县新秀新材料有限公司 Industrial production method of bis (2, 6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol phosphite

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