JP2016216659A - Flame-retardant polyester film - Google Patents

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悠 松浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester film having high flame retardancy imparted thereto while maintaining an intrinsic property of a polyester resin.SOLUTION: The flame-retardant polyester film is provided that contains an organic phosphorous-based flame-retardant compound and satisfies the following formula (1). 27.25/T+0.26≤P≤34.06/T+1.02≤2.00...(1), where T means thickness of the polyester film (μm) and P means phosphorus element content percentage (wt.%) in the polyester film.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポリエステルフィルムが本来有する高い耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性、機械特性等を維持したまま、優れた難燃性を有し、なおかつ安定して生産できるポリエステルフィルムに関するものである。   The present invention relates to a polyester film that has excellent flame resistance and can be stably produced while maintaining high heat resistance, electrical insulation, chemical resistance, mechanical properties, etc. inherent to the polyester film. .

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、機械強度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, mechanical strength, and the like, and thus are widely used in all fields regardless of industrial use for general 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代表的な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、水酸化マグネシウムに代表される金属水酸化物、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などが挙げられ、中でも環境負荷や樹脂との相溶性の観点から、有機リン系の難燃性化合物が好ましい。   Typical flame retardant compounds that can impart flame retardancy to polyester resins include organic halogen compounds, halogen-containing organic phosphorus compounds, metal hydroxides typified by magnesium hydroxide, and inorganic phosphorus compounds typified by red phosphorus. And organic phosphorus compounds such as phosphoric acid ester compounds, phosphonic acid compounds and phosphinic acid compounds. Among them, organic phosphorus-based flame retardant compounds are preferable from the viewpoint of environmental compatibility and compatibility with resins.

有機リン系難燃性化合物を用いてポリエステル樹脂を難燃化する方法の一つとして、特許文献1において、当該化合物をポリエステルと共重合する方法が開示されている。   As one method for flame retarding a polyester resin using an organic phosphorus flame retardant compound, Patent Document 1 discloses a method of copolymerizing the compound with polyester.

しかし共重合タイプの難燃性ポリエステル樹脂は融点が低く、非難燃化ポリエステル樹脂に比べて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組み込まれたリン化合物が樹脂の結晶化を阻害するため、およびそのリン化合物自体の軟化点あるいは融点が低いためであるためと考えられる。   However, the copolymer type flame retardant polyester resin has a low melting point and has a drawback that the heat resistance is worse than that of the non-flame retardant polyester resin. This is presumably because the phosphorus compound incorporated in the molecular chain of the polyester inhibits the crystallization of the resin, and the softening point or melting point of the phosphorus compound itself is low.

この問題を鑑み、特許文献2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方法が開示されている。ポリエステル分子鎖中に異物が介入しないため耐熱性の低下が抑えられ、なおかつある程度の分子量を有することで、低分子化合物を添加した際に問題になるブリードアウトも抑えられている。   In view of this problem, Patent Document 2 discloses a method in which an organic phosphorus oligomer having an average molecular weight of a certain level or more is added as a flame retardant compound without copolymerizing the flame retardant compound. Since foreign matters do not intervene in the polyester molecular chain, a decrease in heat resistance is suppressed, and by having a certain molecular weight, bleed-out which becomes a problem when a low molecular compound is added is also suppressed.

しかし、上述の特許文献2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、その強度不足ゆえに生産中にフィルム破れが頻発し、生産効率が悪くなることが懸念される。生産速度を下げることでフィルム破れを減らすことはできるが、生産効率が低下することに変わりはない。他にも大量の添加剤の存在はリサイクル時にも問題になるため、求められる難燃性レベルを達成できる限り、難燃性化合物の添加量は極力少なく抑えられるべきである。   However, the flame retardant compound used in the above-mentioned Patent Document 2 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 molecular weight, products using low-IV polyester resins do not have excellent durability and tensile properties. Especially when used in films, the film frequently breaks during production due to insufficient strength. However, there is a concern that production efficiency will deteriorate. Although film tearing can be reduced by lowering production speed, production efficiency is still lowered. Since the presence of a large amount of other additives also becomes a problem during recycling, the amount of the flame retardant compound should be kept as low as possible as long as the required flame retardant level can be achieved.

特許3575605号公報Japanese Patent No. 3575605 特開2012−184399号公報JP 2012-184399 A 特公昭59−5216号公報Japanese Patent Publication No.59-5216

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、ポリエステル樹脂本来の特性を維持したまま、高い難燃性が付与されたポリエステルフィルムを提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The solution subject is to provide the polyester film to which the high flame retardance was provided, maintaining the original characteristic of a polyester resin.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、高い難燃性とポリエステル樹脂本来の耐熱性や機械特性を両立させたポリエステルフィルムを提供することが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has found that it is possible to provide a polyester film that achieves both high flame retardancy and the inherent heat resistance and mechanical properties of the polyester resin, thereby completing the present invention. I came to let you.

すなわち、本発明の要旨は、有機リン系の難燃性化合物を含有するポリエステルフィルムであり、下記式(1)満足することを特徴とするポリエステルフィルムに存する。
27.25/T+0.26≦P≦34.06/T+1.02≦2.00 …(1)
(上記式中、Tは、ポリエステルフィルムの厚み(μm)であり、Pは、ポリエステルフィルム中のリン元素含有率(重量%)を意味する)
That is, the gist of the present invention resides in a polyester film containing an organophosphorus flame retardant compound and satisfies the following formula (1).
27.25 / T + 0.26 ≦ P ≦ 34.06 / T + 1.02 ≦ 2.00 (1)
(In the above formula, T is the thickness (μm) of the polyester film, and P means the phosphorus element content (% by weight) in the polyester film)

本発明によれば、優れた難燃性、耐熱性、機械特性を有する難燃性ポリエステルフィルムを提供することができる。本発明の産業的価値は非常に高い。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flame-retardant polyester film which has the outstanding flame retardance, heat resistance, and a mechanical characteristic can be provided. The industrial value of the present invention is very high.

燃焼試験装置Combustion test equipment

本発明でいうポリエステルフィルムとは、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したものを、薄く平坦な形状に成形加工したものである。その厚み上限に明確な定義はないが、概ね250〜300μmを境に、それ以上をシート、それ以下をフィルムと呼ぶのが一般的である。フィルム断面の層構造は限定されず、単層構造でもよいし、2つ以上の異なる組成の層が厚み方向に積層された構造でもよい。   The polyester film referred to in the present invention is a polyester resin itself, or one obtained by adding one or more optional components to a polyester resin and heating and mixing it into a thin and flat shape. Although there is no clear definition of the upper limit of the thickness, it is general to call a sheet more than 250 to 300 μm and a film less than that to a film. The layer structure of the film cross section is not limited, and may be a single layer structure or a structure in which two or more layers having different compositions are laminated in the thickness direction.

上述の「任意の成分」の種類は一切限定されず、必要に応じてあらゆる添加物を選択することができる。例として、ベースのポリエステルとはポリエステル系を含む全ての高分子材料(相溶非相溶問わない)、顔料、有機粒子、無機粒子、UV吸収剤、赤外線吸収剤、熱安定化剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、造核剤、分子鎖伸長剤、架橋剤、樹脂強化用フィラー、などが挙げられる。これらの添加剤の添加量も制限はなく、フィルムとして成形できる範囲であれば、ベースのポリエステル樹脂の配合量を上回っても構わない。   The kind of the above-mentioned “optional component” is not limited at all, and any additive can be selected as necessary. For example, the base polyester is all polymer materials including polyesters (compatible or incompatible), pigments, organic particles, inorganic particles, UV absorbers, infrared absorbers, heat stabilizers, antioxidants. Agents, antistatic agents, lubricants, plasticizers, nucleating agents, molecular chain extenders, crosslinking agents, fillers for resin reinforcement, and the like. The addition amount of these additives is not limited, and may be more than the compounding amount of the base polyester resin as long as it can be formed as a film.

本発明においてポリエステル樹脂とその他の成分を加熱混合するための方法は、特に限定されず、例えばポリエステル樹脂とその他の成分を各種の押出機に投入し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。フィルム製造においては押出機を用いて連続生産する方法が好ましく、それらの成分はハンドリングの観点から、事前に高濃度マスターバッチ化されていることがより好ましい。他にもポリエステルの重合段階で加えておくという方法もあるが、ポリエステル樹脂本来の耐熱性を維持するという本発明の要旨に基づくならば、低融点化の原因である共重合は避けられるべきであり、ポリエステル重合段階で加える成分は、ポリエステル分子と反応しない物質であることが好ましい。   In the present invention, the method for heating and mixing the polyester resin and other components is not particularly limited. For example, the polyester resin and other components can be continuously produced by introducing them into various extruders, or in a container. A method of mixing by heating and stirring in bulk can be mentioned. In film production, a method of continuous production using an extruder is preferred, and from the viewpoint of handling, it is more preferred that these components are preliminarily formed into a high-concentration masterbatch. There is another method of adding at the polymerization stage of the polyester, but based on the gist of the present invention that maintains the inherent heat resistance of the polyester resin, the copolymerization that causes the low melting point should be avoided. The component added in the polyester polymerization stage is preferably a substance that does not react with the polyester molecule.

本発明において、ポリエステル樹脂をフィルム状に成形する方法も特に限定されず、インフレーション法、Tダイ法、カレンダー法など一般的によく知られた各種の方法を用いることができる。2層以上の多層フィルムを製造する際に各層を積層する方法も、やはり特に限定されず、共押出法、ラミネート法、ヒートシール法など一般的に良く知られた各種の方法を用いることができ、製造効率の観点から共押出法が好ましい。   In the present invention, the method for forming the polyester resin into a film is not particularly limited, and various generally well-known methods such as an inflation method, a T-die method, and a calendar method can be used. The method of laminating each layer when producing a multilayer film of two or more layers is also not particularly limited, and various generally well-known methods such as a coextrusion method, a laminating method, and a heat sealing method can be used. From the viewpoint of production efficiency, the coextrusion method is preferable.

本発明のポリエステルフィルムは、二軸方向に延伸および熱固定されていることが好ましい。逐次二軸延伸法と同時二軸延伸法のどちらを用いてもよいが、例えば逐次二軸延伸法を用いる場合、未延伸のポリエステルシートを縦方向に70〜145℃で2〜6倍に延伸して縦一軸延伸フィルム化した後、横方向に90〜160℃で2〜6倍延伸を行い、その後150〜250℃で1〜600秒間熱処理を行うことが好ましい。この際、熱処理の最高温度ゾーンおよび/または熱処理出口の冷却ゾーンにおいて、縦方向および/または横方向に0.1〜20%弛緩工程を追加することが好ましい。また、二軸延伸フィルム化した後に、必要に応じてさらに縦延伸および/または横延伸工程を追加することもできる。   The polyester film of the present invention is preferably stretched and heat-fixed in the biaxial direction. Either the sequential biaxial stretching method or the simultaneous biaxial stretching method may be used. For example, when the sequential biaxial stretching method is used, the unstretched polyester sheet is stretched 2 to 6 times in the longitudinal direction at 70 to 145 ° C. Then, after forming into a longitudinally uniaxially stretched film, it is preferable to stretch 2 to 6 times at 90 to 160 ° C in the transverse direction, and then heat treatment at 150 to 250 ° C for 1 to 600 seconds. At this time, it is preferable to add a 0.1 to 20% relaxation step in the longitudinal direction and / or the transverse direction in the maximum temperature zone of the heat treatment and / or the cooling zone at the exit of the heat treatment. Moreover, after forming into a biaxially stretched film, a longitudinal stretch and / or a lateral stretch process can also be added as needed.

本発明のフィルムIVは、通常0.50dl/g以上、好ましくは0.53dl/g以上、さらに好ましくは0.56dl/g以上である。IVが0.50dl/g未満の場合、フィルム強度が足りないために生産中にフィルム破れが頻発し、生産効率が悪くなるおそれがある。さらにIVが0.43dl/g未満の場合、フィルム状に成形すること自体が困難になる恐れがある。フィルムIVの上限については特に限定しないが、押出機への負荷を考慮すると0.90dl/g程度が限界である。   The film IV of the present invention is usually 0.50 dl / g or more, preferably 0.53 dl / g or more, more preferably 0.56 dl / g or more. When the IV is less than 0.50 dl / g, the film strength is insufficient, so that the film frequently breaks during production and the production efficiency may be deteriorated. Furthermore, when IV is less than 0.43 dl / g, it may be difficult to form the film itself. The upper limit of the film IV is not particularly limited, but considering the load on the extruder, the limit is about 0.90 dl / g.

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うち1種類または2種類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 the glycol component, in addition to ethylene glycol, for example, one or more of diethylene glycol, propylene glycol, butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, and the like can be used. In particular, it is preferable to use ethylene glycol.

本発明で用いる難燃性化合物の種類は特に限定しないが、有機リン系の難燃性化合物を用いることが好ましく、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、または下記化学式(1)に記載の化合物が挙げられる。これらの化合物は、必要に応じて1種類または2種類以上を併用することができる。   Although the kind of flame retardant compound used in the present invention is not particularly limited, it is preferable to use an organic phosphorus flame retardant compound, 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, tri (2-ethylhexyl) phosphate, bisphenol A bis (diphenyl phosphate)-1,3-phenyl-bis (diphenyl phosphate), include the compounds described in phosphonitrilic acid diphenyl ester or the following chemical formula (1). These compounds can be used alone or in combination of two or more as required.

上記化学式(1)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 above chemical formula (1), A is a divalent or trivalent organic residue, preferably a methylene group, a lower alkylene group such as ethylene, 1,2-propylene or 1,3-propylene, 1,3 And divalent groups such as arylene group, 1,3-xylylene, 1,4-xylylene, and the like such as -phenylene and 1,4-phenylene.

化学式(1)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、化学式(1)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 the chemical formula (1), 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 the chemical formula (1), Z is an ester-forming functional group, and specifically, an alkyl ester, cycloalkyl ester, aryl ester, hydroxy group, carbon having 1 to 6 carbon atoms in a carboxy group or a carboxyl group. Examples thereof include a hydroxyl alkoxycarbonyl group having 2 to 7 atoms.

前述のとおり、本発明において用いられる難燃性化合物の構造は限定しないが、中でも下記化学式(2)に記載のオリゴマーを用いるのが好ましい。この化合物は、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、化学式(2)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フィルムの結晶化の阻害、さらには当該難燃性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。当該難燃性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 flame retardant compound used in the present invention is not limited, but it is particularly preferable to use the oligomer described in the following chemical formula (2). This 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 chemical formula (2) 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 polyester film of the present invention is produced, volatilization of the organophosphorus compound, inhibition of crystallization of the polyester film, and further bleeding of the flame retardant compound cause film machinery. May lead to a decrease in the strength of the target. The upper limit of the average molecular weight of the flame retardant compound is not particularly defined, but if the molecular weight is excessively increased, the dispersibility in the polyester resin may deteriorate.

本発明のポリエステルフィルム中の好ましいリン元素含有量は、フィルムの厚みによって異なり、薄いほど高い含有量が必要になる傾向がある。これは、フィルムが薄いほど比表面積が増大し、燃焼が進行しやすくなるためだと考えられる。具体的には、リン元素含有量をP重量%、フィルム厚みをTμmとしたとき、27.25/T+0.26≦P≦34.06/T+1.02≦2.00を満たす必要があり、29.52/T+0.34≦P≦34.06/T+0.85≦2.00を満たすことが好ましく、31.79/T+0.43≦P≦34.06/T+0.69≦2.00を満たすことがさらに好ましい。また、上記の条件を満たしつつP≦1.50であると一層好ましい。P<27.25/T+0.26の時は、十分な難燃性能を得られない。P>2.00の時は、過剰な難燃性化合物の存在ゆえにフィルム強度や生産性が低下する。34.06/T+1.02<P<2.00の時は、それ以上難燃性化合物を加えても難燃性の向上が見込めず、むしろフィルム強度低下や生産コスト増などのデメリットが目立つようになる。難燃性化合物の添加量は、求められる難燃性のクラスを実現できる範囲でなるべく少なくするべきである。   The preferable phosphorus element content in the polyester film of the present invention varies depending on the thickness of the film, and the thinner the content, the higher the content tends to be required. This is presumably because the thinner the film, the greater the specific surface area and the easier the combustion proceeds. Specifically, it is necessary to satisfy 27.25 / T + 0.26 ≦ P ≦ 34.06 / T + 1.02 ≦ 2.00 when the phosphorus element content is P wt% and the film thickness is T μm. .52 / T + 0.34 ≦ P ≦ 34.06 / T + 0.85 ≦ 2.00, preferably 31.79 / T + 0.43 ≦ P ≦ 34.06 / T + 0.69 ≦ 2.00 Is more preferable. Further, it is more preferable that P ≦ 1.50 while satisfying the above conditions. When P <27.25 / T + 0.26, sufficient flame retardancy cannot be obtained. When P> 2.00, the film strength and productivity decrease due to the presence of an excessive flame retardant compound. When 34.06 / T + 1.02 <P <2.00, further improvement in flame retardancy is not expected even if a flame retardant compound is added. Rather, demerits such as reduced film strength and increased production costs are conspicuous. become. The addition amount of the flame retardant compound should be as small as possible within a range in which the required flame retardant class can be realized.

本発明では、ポリエステルフィルムを製造する際に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、ポリエステルフィルム製造時に難燃性化合物を直接添加する方法や、事前に高濃度の難燃剤マスターバッチ化しておく方法が好ましい。他にも、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や耐熱性が悪化することが懸念される。   In the present invention, the method for adding a flame retardant compound to a polyester film production system when producing a polyester film is not particularly limited, but a method for directly adding a flame retardant compound during polyester film production or a high concentration in advance. The method of preparing a flame retardant masterbatch is preferred. In addition, there is a method of adding at the time of polyester polymerization. In this case, the polyester and the flame retardant compound are copolymerized, and the melting point of the polyester is lowered. As a result, there is a concern that mechanical properties and heat resistance deteriorate. The

本発明のポリエステルフィルムは、必要に応じて各種の不活性な微粒子を含有していてもよい。その平均粒径は0.5μm以上3.0μm以下であることが好ましく、0.8μm以上2.0μmであることがさらに好ましい。また、当該微粒子の添加量は0.005重量%以上0.5重量%以下が好ましく、0.01重量%以上0.1重量%以下がさらに好ましい。微粒子の平均粒径が3.0μmを超える、あるいは添加量が0.5重量%を超えると、フィルムの平面性および/または透明性が損なわれる恐れがある。   The polyester film of the present invention may contain various inactive fine particles as necessary. The average particle diameter is preferably 0.5 μm or more and 3.0 μm or less, and more preferably 0.8 μm or more and 2.0 μm. Further, the addition amount of the fine particles is preferably 0.005 wt% or more and 0.5 wt% or less, and more preferably 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less. If the average particle size of the fine particles exceeds 3.0 μm or the addition amount exceeds 0.5% by weight, the flatness and / or transparency of the film may be impaired.

前述の不活性微粒子の例としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、リン酸リチウム、リン酸マグネシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、セライト、カオリン、タルク、カーボンブラックおよび特許文献3に記載されているような架橋高分子微粒子を挙げることができる。これらの微粒子は、必要に応じて1種類または2種類以上を併用することができる。   Examples of the aforementioned inert fine particles include aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, silicon nitride, boron nitride, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, calcium phosphate, lithium phosphate, magnesium phosphate, Examples thereof include lithium fluoride, zeolite, celite, kaolin, talc, carbon black, and crosslinked polymer fine particles as described in Patent Document 3. These fine particles can be used alone or in combination of two or more as required.

本発明で得られたポリエステルフィルムには、塗布層を設けても構わない。塗布層に関しては、ポリエステルフィルムの延伸工程中にフィルム表面を処理する、インラインコーティングにより設けられてもよく、一旦製造したフィルム上に系外で塗布する、オフラインコーティングを採用してもよく、両者を併用してもよい。製膜と同時に塗布が可能であるため、製造が安価に対応可能であり、塗布層の厚みを延伸倍率により変化させることができるという点でインラインコーティングが好ましく用いられる。   The polyester film obtained in the present invention may be provided with a coating layer. As for the coating layer, it may be provided by in-line coating, which treats the film surface during the stretching process of the polyester film, or may be applied off-system on the film once manufactured, and may employ both offline coating. You may use together. In-line coating is preferably used in that it can be applied at the same time as film formation, and thus can be manufactured at low cost, and the thickness of the coating layer can be changed by the draw ratio.

インラインコーティングについては、以下に限定するものではないが、例えば、逐次二軸延伸においては、特に縦延伸が終了した横延伸前にコーティング処理を施すことができる。インラインコーティングによりポリエステルフィルム上に塗布層が設けられる場合には、製膜と同時に塗布が可能になると共に塗布層を高温で処理することができ、ポリエステルフィルムとして好適なフィルムを製造できる。   The in-line coating is not limited to the following, but for example, in the sequential biaxial stretching, the coating treatment can be performed particularly before the lateral stretching after the longitudinal stretching is finished. When a coating layer is provided on a polyester film by in-line coating, coating can be performed simultaneously with film formation, and the coating layer can be processed at a high temperature, and a film suitable as a polyester film can be produced.

塗布液組成物中のバインダーとして、水に溶解、乳化または懸濁する水性高分子としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルピロリドンおよびこれらの共重合体等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。これらの化合物は、1種または2種以上を混合して使用できる。   Examples of the aqueous polymer that is dissolved, emulsified or suspended in water as the binder in the coating liquid composition include, for example, polyurethane resins, polyacrylic resins, polyester resins, epoxy resins, polyvinyl alcohol resins, and polyvinylidene chloride. Resin, polystyrene resin, polyvinyl pyrrolidone and copolymers thereof, but are not limited thereto. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

塗布液組成物中の成分として、架橋剤も含有されることが好ましい。架橋剤としては、メチロール化あるいはアルキロール化した尿素系、メラミン系、グアナミン系、アクリルアミド系、アミド系などの化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、ポリイソシアヌレート、ブロックポリイソシアネート、オキサゾリン基含有水溶性ポリマー、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコ−アルミネートカップリング剤が挙げられる。塗布液中には、塗布性を向上するために、本発明の効果を損なわない範囲で、無機や有機の粒子、潤滑剤、帯電防止剤、消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、帯電防止剤、UV吸収剤、酸化防止剤、発泡剤、染料等を含有させてもよい。   It is preferable that a crosslinking agent is also contained as a component in the coating liquid composition. Cross-linking agents include methylolated or alkylolized urea-based, melamine-based, guanamine-based, acrylamide-based, amide-based compounds, epoxy compounds, aziridine compounds, polyisocyanurates, block polyisocyanates, water-soluble polymers containing oxazoline groups , Silane coupling agents, titanium coupling agents, and zirco-aluminate coupling agents. In the coating solution, in order to improve applicability, inorganic and organic particles, lubricants, antistatic agents, antifoaming agents, applicability improvers, thickeners, as long as the effects of the present invention are not impaired. You may contain an antistatic agent, UV absorber, antioxidant, a foaming agent, dye, etc.

本発明の塗布層として、有機シラン化合物を含有する塗布層であってもよい。有機シラン化合物としては、モノアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン等があり、これらの混合物や縮合反応物であっても良い。特に、分子内に有機官能機を持ったアルコキシシランがこのましい。その代表的な例としては、下記一般式で表される有機シラン化合物があり、これらは、シランカップリング剤として知られている。
XRSi(ORや(XR)(YR)Si(OR
(ここで、Rはメチル基またはエチル基で代表されるアルキル基やメトキシアルキル基等の置換アルキル基であり、R、Rはそれぞれ独立してプロピレン基等のアルキレン基、X、Yはそれぞれ独立して有機官能基である)。
The coating layer of the present invention may be a coating layer containing an organosilane compound. Examples of the organosilane compound include monoalkoxysilane, dialkoxysilane, trialkoxysilane, tetraalkoxysilane, and the like, and a mixture or condensation reaction product thereof may be used. In particular, alkoxysilane having an organic functional machine in the molecule is preferable. A typical example thereof is an organic silane compound represented by the following general formula, and these are known as silane coupling agents.
XR 2 Si (OR 1 ) 3 and (XR 2 ) (YR 3 ) Si (OR 1 ) 2
(Here, R 1 is a substituted alkyl group such as an alkyl group represented by a methyl group or an ethyl group or a methoxyalkyl group, and R 2 and R 3 are each independently an alkylene group such as a propylene group, X, Y Are each independently an organic functional group).

上記一般式において、XやYの有機官能基としては、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシシクロヘキシル基、メルカプト基およびグリシジル基が好ましい。また、有機官能基としては、N−β(アミノエチル)アミノ基のような置換アミノ基やポリエチレンイミンのように、置換されたものであってもよい。有機官能基を有するシランカップリング剤の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が好ましく例示される。これらは一種または二種以上、および必要によっては、官能基を持たないアルコキシシランを含めた混合物や縮合物を用いることができる。   In the above general formula, the organic functional group of X or Y is preferably an amino group, an epoxy group, a vinyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxycyclohexyl group, a mercapto group, or a glycidyl group. The organic functional group may be a substituted amino group such as an N-β (aminoethyl) amino group or a substituted group such as polyethyleneimine. Specific examples of the silane coupling agent having an organic functional group include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like are preferably exemplified. These may be used alone or in combination of two or more and, if necessary, a mixture or condensate containing an alkoxysilane having no functional group.

有機シラン化合物は、アルコール溶媒で希釈して用いることができるが、水系であることが好ましく、その際には、塗布性を改善する目的で各種の界面活性剤を配合することができる。また、必要に応じて先に挙げた水性高分子の1種もしくは2種以上を併用し塗布性の向上を図ってもよい。また、本発明の塗布剤には、塗布面の滑り性確保する目的で、無機粒子や有機の粒子を加えても構わない。   The organosilane compound can be used after diluted with an alcohol solvent, but is preferably an aqueous system, and in this case, various surfactants can be blended for the purpose of improving coating properties. Further, if necessary, one or more of the above-mentioned aqueous polymers may be used in combination to improve the coating property. In addition, inorganic particles or organic particles may be added to the coating agent of the present invention for the purpose of ensuring the slipperiness of the coated surface.

また、塗布層の滑り性改良やブロッキング改良のために、塗布層中へ粒子を含有することも可能である。用いる粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化金属等の無機粒子、あるいは架橋高分子粒子等の有機粒子等を挙げることができる。   It is also possible to contain particles in the coating layer in order to improve the slipperiness and blocking of the coating layer. Examples of the particles used include inorganic particles such as silica, alumina, and metal oxide, or organic particles such as crosslinked polymer particles.

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)リン元素含有量測定
ICP発光分析装置(Varian製730−ES)を用いて、サンプル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 element content measurement The phosphorus element content in a sample was measured using the ICP emission spectrometer (730-ES made from Varian). 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
サンプルを1.0g・dl−1濃度になるようフェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタンの重量比1:1溶液中に加えた。この溶液を110℃で20分間加熱し、ポリエステル樹脂組成物を溶解させた後、容器を30分間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/1,1,2,2−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 sample was added to a 1: 1 phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane weight ratio solution to a concentration of 1.0 g · dl −1 . This solution was heated at 110 ° C. for 20 minutes to dissolve the polyester resin composition, and then the container was immersed in tap water for 30 minutes and allowed to cool to room temperature. Using a capillary viscometer “VMS-022UPC • F10” (manufactured by Hosei Co., Ltd.), the flow time of this solution and the flow time of only the phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane solution (reference solution) were measured. From these time ratios, the intrinsic viscosity was calculated using the Huggins equation. At that time, the Huggins constant was assumed to be 0.33. The unit of IV is “dl · g −1 ”.

(3)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のVTM試験を参考に、ポリエステルフィルムの燃焼試験を行った。VTM試験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回ずつ行った。以下に、難燃性評価手順について説明する。
(3) Flame retardance A flame test of a polyester film was conducted with reference to a VTM test of UL94, a flammability test standard for plastic materials issued by Underwriters Laboratories (UL). Since the VTM test often varies in result, for the purpose of further improving the reliability of the evaluation, a test was normally performed 10 times for each type of polyester film sample 10 times. Below, a flame-retardant evaluation procedure is demonstrated.

(i)サンプル作成
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た。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の円筒状にした。標線より上(75mm側)5mmの所と、試料上端から下5mmの所にセロテープ(登録商標)を巻き付けて固定した。最後に棒を引き抜いて試験片とした。
(I) Sample preparation The film was cut into 200 mm x 50 mm, and a marked line was put in the width direction of the sample at 125 mm from the lower end of the sample. The vertical axis of the sample was 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 was exposed to the outside. Cellotape (registered trademark) was wound around and fixed at a position 5 mm above the marked line (75 mm side) and 5 mm below the upper end of the sample. Finally, the rod was pulled out to obtain a test piece.

(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、可燃性ガスの供給量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。可燃性ガスはメタンを用いることとし、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 put out the flame, the supply amount of the combustible gas is adjusted so that a blue flame having 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. Methane is used as the combustible gas, and the flow rate of the methane gas supply to the burner is adjusted 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
受理状態およびエージング状態それぞれ10本ずつのサンプルに対してUL94のVTM試験を行い、全てのサンプルが下記表1の条件を満たすかどうかで評価する。ただし不合格のサンプルが10本中1本のみの場合は合格とする。これは、実際のVTM試験が5本のサンプルを1組として行われ、不合格が1本のみの場合は1度だけ再試験が許されていることを反映している。
(Vii) Flame Retardancy Evaluation Criteria UL94 VTM tests are performed on 10 samples each in the accepting state and the aging state, and all samples are evaluated by whether or not the conditions in Table 1 below are satisfied. However, if only one sample out of 10 is rejected, the sample is accepted. This reflects the fact that the actual VTM test is performed with 5 samples as a set, and if only one failure is received, retesting is allowed only once.

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(下記化学式(3))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。反応混合物は下記化学式(4)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、固形状の下記化学式(4)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 chemical formula (3)) 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 chemical formula (4). Moreover, a solid compound of the following chemical formula (4) 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、すなわち下記化学式(5)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 chemical formula (5) 2- (9,10-dihydro-9-oxa-10-oxide-10-phosphaphenanthrene-10-yl) methylsuccinic acid bis- (2-hydroxyethyl) represented by the formula: It was.

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、下記化学式(6)で示される化合物の酸無水物または化学式(6)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 the low molecular weight region, which is estimated to be an acid anhydride of a compound represented by the following chemical formula (6) or a cyclic ester of a compound represented by the chemical formula (6) and ethylene glycol, was also observed. It was. 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=0.64に相当する時点で反応を停止し、ポリエステルAを得た。
≪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 was stopped at a time corresponding to IV = 0.64 due to a change in stirring power of the reaction vessel, and polyester A was obtained.

≪ポリエステルBの製造≫
ポリエステルAを出発原料とし、真空下220℃にて固相重合による高分子量化を行うことで、ポリエステルBを得た。得られたポリエステルBのIVは0.85であった。
≪Manufacture of polyester B≫
Polyester B was obtained by using polyester A as a starting material and increasing the molecular weight by solid phase polymerization at 220 ° C. under vacuum. The obtained polyester B had an IV of 0.85.

≪ポリエステルCの製造≫
再生可能なPETボトルを洗浄、乾燥したのち破砕、再溶融過程を経て再びペレット化したポリエステルを、真空化220℃にて固相重合による高分子量化を行い、ペレット状のポリエステルCを得た。得られたポリエステルCのIVは1.10であった。
≪Manufacture of polyester C≫
The recyclable PET bottle was washed, dried, crushed, re-pelleted and then re-pelletized polyester, and then subjected to high-molecular weight polymerization at 220 ° C. under vacuum to obtain pellet-like polyester C. The obtained polyester C had an IV of 1.10.

≪ポリエステルD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Dを得た。得られたポリエステルDのIVは0.43であった。
≪Production of polyester D≫
Polyester A and FR1 were compounded in a twin screw extruder with a vent at a ratio of 65:35 to obtain polyester D which is a flame retardant compound MB. The obtained polyester D had an IV of 0.43.

≪ポリエステルEの製造≫
ポリエステルAの製造において、エステル交換反応終了時に、平均粒径2.30μmのシリカ粒子0.1重量部を配合する以外はポリエステルAのプレポリマーと同様の方法でポリエステルEを得た。得られたポリエステルEのIVは0.62であった。
≪Manufacture of polyester E≫
In the production of polyester A, polyester E was obtained in the same manner as the polyester A prepolymer except that 0.1 part by weight of silica particles having an average particle size of 2.30 μm was blended at the end of the transesterification reaction. The obtained polyester E had an IV of 0.62.

実施例1〜15:
上記表2に記載の割合で混合したポリエステル樹脂を、270℃に設定した同方向二軸押出機に送り込んだ。このポリエステル樹脂をギヤポンプ、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、実質的に非晶質なシートを得た。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50〜250μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。いずれの例においても得られたフィルムは優れた難燃性能を示し、生産も安定していた。
Examples 1-15:
The polyester resin mixed at the ratio shown in Table 2 was fed into the same direction twin screw extruder set at 270 ° C. This polyester resin is extruded through a gear pump and a filter from a base into a sheet shape, rapidly cooled and solidified using an electrostatic cooling method with a rotary cooling drum whose surface temperature is set to 30 ° C., and is substantially amorphous. A sheet was obtained. The obtained amorphous sheet was stretched 3.0 times at 85 ° C. in the longitudinal direction, then stretched 3.0 times at 125 ° C. in the transverse direction, heat treated at 215 ° C., and biaxially stretched with a thickness of 50 to 250 μm. A polyester film was obtained. The film obtained in any of the examples exhibited excellent flame retardancy and production was stable.

比較例1:
表2に記載の割合で混合したポリエステル樹脂を、実施例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。このフィルムは非常に安定して生産できたものの、難燃性に劣っていた。
Comparative Example 1:
By processing the polyester resin mixed at the ratio shown in Table 2 in the same manner as in the example, a biaxially stretched polyester film having a thickness of 50 μm was obtained. Although this film could be produced very stably, it was inferior in flame retardancy.

比較例2:
表2に記載の割合で混合したポリエステル樹脂を、実施例と同様に加工しようと試みたが、IVが極めて低いためフィルム状に成形することができなかった。
Comparative Example 2:
An attempt was made to process the polyester resin mixed at the ratio shown in Table 2 in the same manner as in the Examples. However, the IV resin was extremely low and could not be formed into a film.

比較例3:
表2に記載の割合で混合したポリエステル樹脂を、実施例と同様に加工することで、厚み100μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。このフィルムは比較例1と同じく難燃性に劣っていた。
Comparative Example 3:
By processing the polyester resin mixed at the ratio shown in Table 2 in the same manner as in the example, a biaxially stretched polyester film having a thickness of 100 μm was obtained. This film was inferior in flame retardancy as in Comparative Example 1.

比較例4:
表2に記載の割合で混合したポリエステル樹脂を、実施例と同様に加工することで、厚み100μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。このフィルムは難燃性には優れていたものの、生産中頻繁にフィルム破れが起き、安定した生産が困難であった。
Comparative Example 4:
By processing the polyester resin mixed at the ratio shown in Table 2 in the same manner as in the example, a biaxially stretched polyester film having a thickness of 100 μm was obtained. Although this film was excellent in flame retardancy, the film frequently broke during production, and stable production was difficult.

比較例5:
表2に記載の割合で混合したポリエステル樹脂を、実施例と同様に加工することで、厚み188μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。このフィルムは比較例1と同じく難燃性に劣っていた。
Comparative Example 5:
By processing the polyester resin mixed at the ratio shown in Table 2 in the same manner as in the example, a biaxially stretched polyester film having a thickness of 188 μm was obtained. This film was inferior in flame retardancy as in Comparative Example 1.

本発明によれば、特定の厚み範囲において、高い難燃性とポリエステル樹脂本来の耐熱性や機械特性を両立させたポリエステルフィルムを提供することが可能である。本発明の工業的価値は高い。 According to the present invention, it is possible to provide a polyester film that achieves both high flame retardancy and inherent heat resistance and mechanical properties of a polyester resin in a specific thickness range. 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 (6)

有機リン系の難燃性化合物を含有するポリエステルフィルムであり、下記式(1)満足することを特徴とする難燃性ポリエステルフィルム。
27.25/T+0.26≦P≦34.06/T+1.02≦2.00 …(1)
(上記式中、Tは、ポリエステルフィルムの厚み(μm)であり、Pは、ポリエステルフィルム中のリン元素含有率(重量%)を意味する)
A flame retardant polyester film which is a polyester film containing an organic phosphorus flame retardant compound and satisfies the following formula (1).
27.25 / T + 0.26 ≦ P ≦ 34.06 / T + 1.02 ≦ 2.00 (1)
(In the above formula, T is the thickness (μm) of the polyester film, and P means the phosphorus element content (% by weight) in the polyester film)
下記式(2)を満足する請求項1に記載の難燃性ポリエステルフィルム。
29.52/T+0.34≦P≦34.06/T+0.85 …(2)
The flame-retardant polyester film according to claim 1, which satisfies the following formula (2).
29.52 / T + 0.34 ≦ P ≦ 34.06 / T + 0.85 (2)
下記式(3)を満足する請求項1に記載の難燃性ポリエステルフィルム。
1.79/T+0.43≦P≦34.06/T+0.69 …(3)
The flame-retardant polyester film according to claim 1, which satisfies the following formula (3).
1.79 / T + 0.43 ≦ P ≦ 34.06 / T + 0.69 (3)
ポリエステルフィルムの厚みTが100μm以上である請求項1〜3のいずれかに記載の難燃性ポリエステルフィルム。 The flame-retardant polyester film according to claim 1, wherein the polyester film has a thickness T of 100 μm or more. 固有粘度が0.50以上である請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性ポリエステルフィルム。 Intrinsic viscosity is 0.50 or more, The flame-retardant polyester film in any one of Claims 1-4. 難燃性化合物が下記化学式で示される化合物である請求項1〜5のいずれかに記載の難燃性ポリエステルフィルム。
The flame retardant polyester film according to claim 1, wherein the flame retardant compound is a compound represented by the following chemical formula.
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