JPH0912694A - High-molecular polyester flame retardant and its production - Google Patents

High-molecular polyester flame retardant and its production

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JPH0912694A
JPH0912694A JP16351195A JP16351195A JPH0912694A JP H0912694 A JPH0912694 A JP H0912694A JP 16351195 A JP16351195 A JP 16351195A JP 16351195 A JP16351195 A JP 16351195A JP H0912694 A JPH0912694 A JP H0912694A
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flame retardant
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Abstract

PURPOSE: To improve the heat resistance, the compatibility with resins, and the wash-fastness of a fabric by using a specific high-molecular weight polyester flame retardant in the fabric.
CONSTITUTION: This flame retardant has a structure represented by formula I (wherein R'1, R''1, and R2 each represent a C2-10 alkylene or an aromatic group, R' represents a C2-12 trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group or aromatic group, A represents R or OR in which R denotes a C1-12 alkyl or aromatic group, and (m) and (n) are each 1 to 10). In producing the flame retardant, a metal complex functioning as a catalyst (e.g. H2PtCl6), an unsaturated dicarboxylic acid (e.g. itaconic acid) or its derivative, a saturated dicarboxylic acid (e.g. terephthalic acid) or its derivative, a diol (e.g. ethylene glycol) and a phosphorus compound represented by formula II, wherein A and R have the same meanings as in formula I (e.g. triphenylphosphite) are fed into a reaction vessel in a single batch or two batches and they are reacted at 80 to 120°C to obtain a phosphorus-containing dicarboxylic acid. Then the temperature is elevated to 170 to 270°C to start the esterification reaction and the polymerization is carried out at 245 to 285°C under a pressure of 1.5mmHg.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高分子量リン含有ポリ
エステル型難燃剤およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high molecular weight phosphorus-containing polyester type flame retardant and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】難燃性で高温に耐える高分子樹脂は、共
重合時に難燃性コモノマー(難燃剤)をポリマー主鎖上
に組み込むことによってえられる。難燃剤がポリマー主
鎖に化学的に結合しているため、それが押出成形または
射出成形のような処理中に高分子樹脂の表面に移動する
ことがなく、難燃効果および物理的性質は影響を受けな
い。その高分子樹脂を織って織物にしたり、不織布にし
たとき、洗濯堅牢度が良好となる。しかしながら、この
方法では、生産者側の処理コストが上昇するという欠点
がある。
2. Description of the Related Art A flame-retardant high-temperature-resistant polymer resin is obtained by incorporating a flame-retardant comonomer (flame retardant) into a polymer main chain during copolymerization. Because the flame retardant is chemically bonded to the polymer backbone, it does not migrate to the surface of the polymer resin during processing such as extrusion or injection molding, and the flame retardant effect and physical properties are affected Not receive. When the polymer resin is woven into a woven or non-woven fabric, the washing fastness is improved. However, this method has a disadvantage that the processing cost on the producer side increases.

【0003】他の方法としては、消費者側で処理するも
ので、高分子樹脂の織物上に難燃剤の層を塗布する方法
がある。たとえば、織物の上に難燃剤を塗布すれば、そ
の織物は難燃性を呈する。しかしながら、繰り返して洗
濯することにより、難燃効果は徐々に減少するであろ
う。すなわち、そのように処理した織物の洗濯堅牢度
は、一般的には満足しうるものではない。
[0003] As another method, there is a method of treating on the consumer side, in which a layer of a flame retardant is applied on a woven fabric of a polymer resin. For example, if a flame retardant is applied on a textile, the textile exhibits flame retardancy. However, with repeated washing, the flame retardant effect will gradually decrease. That is, the wash fastness of such treated fabrics is generally not satisfactory.

【0004】ポリマー変性は、高分子樹脂の難燃性を改
良させる方法の1つである。かかる方法によれば、高分
子樹脂をファイバやフィラメントのような成形品に仕上
げる前に、難燃剤は、高分子樹脂と混合される。この方
法には、製造が容易であるという利点がある。しかしな
がら、有機難燃剤は、通常、高温処理に耐えることがで
きない。たとえば、ポリエステル樹脂およびポリアミド
樹脂は、通常、290℃よりも高温でフィラメントに押
出成形されるが、この高温のために有機難燃剤の品質が
しばしば低下し、その結果、フィラメントが破損する。
高分子樹脂を無機難燃剤と混合したばあい、紡糸の際、
紡糸口金が詰まってしまう。これが紡糸における充填圧
に影響を与え、その結果、フィラメントが破損して短く
なってしまうようになる。さらに、高分子樹脂と難燃剤
との相溶性がわるいため、その混合物をとくに高温で処
理したときに、しばしば難燃剤の移動を引き起こす。ポ
リマー変性による難燃性ファイバからつくられた織物の
ばあい、その洗濯堅牢度も満足しうるものではない。
[0004] Polymer modification is one method of improving the flame retardancy of a polymer resin. According to such a method, the flame retardant is mixed with the polymer resin before finishing the polymer resin into a molded article such as a fiber or a filament. This method has the advantage of being easy to manufacture. However, organic flame retardants generally cannot withstand high temperature processing. For example, polyester and polyamide resins are typically extruded into filaments at temperatures higher than 290 ° C., which often degrades the quality of the organic flame retardant, resulting in filament breakage.
When polymer resin is mixed with inorganic flame retardant, during spinning,
The spinneret is clogged. This affects the filling pressure during spinning, which results in the filaments breaking and becoming shorter. Moreover, the poor compatibility of the polymeric resin with the flame retardant often causes migration of the flame retardant, especially when the mixture is treated at elevated temperatures. In the case of textiles made from flame-retardant fibers by polymer modification, their washing fastness is also unsatisfactory.

【0005】最近、リンを含有した高分子難燃剤が開発
され、従来のハロゲン含有難燃剤と置き変わった。この
難燃剤は、環境保護および公衆安全の面でも、毒性が低
く、燃焼時の発煙量が少なく、移動度も低いという要求
を満たしている。たとえば、大八化学工業(株)製、商
品名:CR733の難燃剤およびアクゾ(AKZO)社
製、商品名:RDPの難燃剤は、重合度が15よりも小
さく、分子量が2000よりも小さいリン酸エステル系
難燃剤である。しかしながら、これらのリン酸エステル
系難燃剤の耐熱性は、未だ不充分であり、高分子樹脂に
加えて比較的低温で処理するもの、たとえばポリウレタ
ン製スポンジ、ポリウレタン製皮革、ポリウレタン製塗
料および軟質ポリ塩化ビニル(PVC)のような応用品
だけに適している。ヘキスト・セラニーズ・コーポレー
ション(Hoechst Celanese Corp.)社で製造されたホスホ
ン酸無水物系難燃剤および東洋紡績(株)製、商品名:
GHの難燃剤も満足すべき耐熱性を有しない。また、そ
れらは、反応型難燃剤であるため、ポリエステル樹脂に
添加して、共重合される。その結果、えられた共重合ポ
リエステルは、0.4〜0.7重量%のリンを含み、紡
糸して難燃性ファイバまたはフィラメントにするのに適
している。高分子量ポリリン酸アンモニウム含有難燃剤
がモンサント(Monsanto)社およびヘキスト・
セラニーズ・コーポレーション(Hoechst Celanese Cor
p.)社で開発されたが、これらのポリリン酸アンモニウ
ム含有難燃剤は、ポリエステルとの相溶性が低く、約2
00℃の温度に耐えるだけである。
[0005] Recently, polymeric flame retardants containing phosphorus have been developed, replacing conventional halogen containing flame retardants. This flame retardant also satisfies the requirements of low toxicity, low smoke emission during combustion, and low mobility in terms of environmental protection and public safety. For example, a flame retardant manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., trade name: CR733 and a fire retardant manufactured by Akzo (AKZO), trade name: RDP, have a degree of polymerization of less than 15 and a phosphorus having a molecular weight of less than 2,000. It is an acid ester flame retardant. However, the heat resistance of these phosphate ester flame retardants is still insufficient, and those treated at a relatively low temperature in addition to the polymer resin, such as polyurethane sponge, polyurethane leather, polyurethane paint and soft polyurethane Only suitable for applications such as vinyl chloride (PVC). Phosphonic anhydride flame retardant manufactured by Hoechst Celanese Corp. and manufactured by Toyobo Co., Ltd., trade name:
GH flame retardants also do not have satisfactory heat resistance. Since they are reactive flame retardants, they are added to the polyester resin and copolymerized. As a result, the resulting copolyester contains 0.4-0.7% by weight of phosphorus and is suitable for being spun into flame-retardant fibers or filaments. The high molecular weight ammonium polyphosphate containing flame retardant is available from Monsanto and Hoechst.
Hoechst Celanese Cor
p.), these ammonium polyphosphate-containing flame retardants have low compatibility with polyester,
It only withstands a temperature of 00 ° C.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の難燃剤は、耐熱
性が低く、樹脂との相溶性も低いうえに、樹脂中の移動
の問題も抱えている。
The conventional flame retardant has low heat resistance, low compatibility with the resin, and has a problem of migration in the resin.

【0007】本発明の目的は、これらの諸問題を解決し
た新しい難燃剤およびその製造方法を提供することにあ
る。
It is an object of the present invention to provide a new flame retardant which solves these problems and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、一般式
(I):
According to the present invention, there is provided a compound represented by the general formula (I):

【0009】[0009]

【化4】 Embedded image

【0010】(式中、R′1は炭素数2〜10のアルキ
レン基または芳香族基、R″1は炭素数2〜10のアル
キレン基または芳香族基、R2は炭素数2〜10のアル
キレン基または芳香族基、R′は炭素数2〜12の3価
の脂肪族飽和炭化水素基または芳香族基、AはRまたは
OR、Rは炭素数1〜12のアルキル基または芳香族
基、mは1〜10の整数、nは1〜10の整数を示す)
で表わされる高分子量ポリエステル型難燃剤の製造方法
であって、(a)単独バッチまたは2バッチで、触媒と
して機能する金属錯体、不飽和ジカルボン酸およびその
誘導体、飽和ジカルボン酸およびその誘導体、ジオール
ならびに一般式(II):
Wherein R ′ 1 is an alkylene group or aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, R ″ 1 is an alkylene group or aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, and R 2 is Alkylene group or aromatic group, R ′ is a trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group or aromatic group having 2 to 12 carbon atoms, A is R or OR, and R is an alkyl group or aromatic group having 1 to 12 carbon atoms. , M represents an integer of 1 to 10, and n represents an integer of 1 to 10.)
A method for producing a high molecular weight polyester type flame retardant represented by the following: (a) a metal complex functioning as a catalyst, an unsaturated dicarboxylic acid and its derivative, a saturated dicarboxylic acid and its derivative, a diol and General formula (II):

【0011】[0011]

【化5】 Embedded image

【0012】(式中、AおよびRは前記と同じ)で表わ
されるリン化合物を、反応器中に送り込み、温度80〜
120℃で反応させ、リン含有ジカルボン酸を調製する
工程と、(b)反応器の温度を170〜270℃まで上
昇させてエステル化反応を開始させる工程と、それに続
いて(c)温度245〜285℃および1.5mmHg
よりも低い圧力下で重合させて高分子量ポリエステル型
難燃剤を調製する工程とからなることを特徴とする高分
子量ポリエステル型難燃剤の製造方法および一般式
(I):
(Wherein A and R are the same as described above) are fed into a reactor, and a temperature of 80 to
Reacting at 120 ° C. to prepare a phosphorus-containing dicarboxylic acid, (b) increasing the temperature of the reactor to 170 to 270 ° C. to start the esterification reaction, and subsequently (c) temperature 245 to 245 285 ° C and 1.5 mmHg
And a step of preparing a high molecular weight polyester type flame retardant by polymerizing under a lower pressure, and a general formula (I):

【0013】[0013]

【化6】 [Chemical 6]

【0014】(式中、R′1は炭素数2〜10のアルキ
レン基または芳香族基、R″1は炭素数2〜10のアル
キレン基または芳香族基、R2は炭素数2〜10のアル
キレン基または芳香族基、R′は炭素数2〜12の3価
の脂肪族飽和炭化水素基または芳香族基、AはRまたは
OR、Rは炭素数1〜12のアルキル基または芳香族
基、mは1〜10の整数、nは1〜10の整数を示す)
で表わされる高分子量ポリエステル型難燃剤に関する。
[0014] (wherein, R '1 is an alkylene group or an aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, R "1 represents an alkylene group or an aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, R 2 is 2 to 10 carbon atoms Alkylene group or aromatic group, R'is trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group or aromatic group having 2 to 12 carbon atoms, A is R or OR, R is alkyl group or aromatic group having 1 to 12 carbon atoms , M is an integer of 1 to 10, and n is an integer of 1 to 10)
The present invention relates to a high molecular weight polyester type flame retardant.

【0015】[0015]

【作用および実施例】本発明の前記目的を達成するため
に、種々研究を重ねた結果、本発明者らは、不飽和ジカ
ルボン酸と一般式(II):
Action and Examples In order to achieve the above object of the present invention, as a result of various studies, the present inventors have found that unsaturated dicarboxylic acids have the general formula (II):

【0016】[0016]

【化7】 Embedded image

【0017】(式中、AはRまたはOR、Rは炭素数1
〜12のアルキル基または芳香族基を示す)で表わされ
るリン化合物の反応生成物であるリン含有ジカルボン酸
をポリエステルの主鎖に組み込むことにより、耐熱性、
相溶性を改良することができ、また移動の問題も減少さ
せることができることを見出した。これは、生じたリン
含有ジカルボン酸が反応性ジカルボン酸であり、その中
のリン含有基が側鎖にグラフトされ、たとえO=P−O
結合が壊れたとしても、残った難燃剤の物理性質は影響
を受けないからである。
(In the formula, A is R or OR, and R is 1 carbon atom.
To 12 alkyl groups or aromatic groups), by incorporating a phosphorus-containing dicarboxylic acid, which is a reaction product of a phosphorus compound represented by
It has been found that compatibility can be improved and migration problems can be reduced. This means that the resulting phosphorus-containing dicarboxylic acid is a reactive dicarboxylic acid, in which the phosphorus-containing group is grafted to the side chain, even if O = P-O
Even if the bond breaks, the physical properties of the remaining flame retardant are not affected.

【0018】しかしながら、側鎖にリン含有基を有する
反応性ジカルボン酸、たとえば6H−ジベンゾ[1,
2]オキサホスホリン−6−イルメチルブタンジカルボ
ン酸p−オキサイド(以下、DOPという)の誘導体、
ホスホン酸の誘導体およびジメチル亜リン酸エステルな
どは、市販品では入手することができないため、事前に
合成しなければならない。こうなると、反応性ジカルボ
ン酸の合成、えられた反応性ジカルボン酸の分離および
精製のための追加設備投資が必要となる。
However, reactive dicarboxylic acids having a phosphorus-containing group in the side chain, such as 6H-dibenzo [1,
2] Derivatives of oxaphospholin-6-ylmethylbutanedicarboxylic acid p-oxide (hereinafter referred to as DOP),
Derivatives of phosphonic acid, dimethyl phosphite, and the like cannot be obtained as commercial products, and therefore must be synthesized in advance. This requires additional capital investment for the synthesis of the reactive dicarboxylic acid and for the separation and purification of the obtained reactive dicarboxylic acid.

【0019】ところが、本発明者らは、触媒として作用
する適切な金属錯体を選べば、リン化合物、不飽和ジカ
ルボン酸、飽和ジカルボン酸およびジオールを1つの反
応器の中に送り込んで、高分子量リン含有ポリエステル
を製造することができることを見出した。
However, the present inventors have selected a suitable metal complex that acts as a catalyst, and then send a phosphorus compound, an unsaturated dicarboxylic acid, a saturated dicarboxylic acid and a diol into one reactor to obtain a high molecular weight phosphorus compound. It has been found that a containing polyester can be produced.

【0020】本発明は、かかる知見にもとづいて完成さ
れたものである。
The present invention has been completed based on such findings.

【0021】本発明の方法によれば、金属錯体、不飽和
ジカルボン酸またはその誘導体、飽和ジカルボン酸また
はその誘導体、ジオールおよび一般式(II)で表わされ
るリン化合物を、単独バッチまたは2バッチで反応器中
に送り込み、80〜120℃の温度で反応させてリン含
有ジカルボン酸を調製し、つぎに反応器の温度を、17
0〜270℃に上昇させ、エステル化反応を開始させ、
続いて245〜285℃の温度で、1.5mmHgより
も低い圧力で重合させる。
According to the method of the present invention, a metal complex, an unsaturated dicarboxylic acid or its derivative, a saturated dicarboxylic acid or its derivative, a diol and a phosphorus compound represented by the general formula (II) are reacted in a single batch or two batches. The phosphorus-containing dicarboxylic acid is fed into the reactor and reacted at a temperature of 80 to 120 ° C., and then the temperature of the reactor is adjusted to 17
0 to 270 ° C. to start the esterification reaction,
Subsequently, polymerization is carried out at a temperature of 245 to 285 ° C. and a pressure lower than 1.5 mmHg.

【0022】本発明の一実施態様によると、触媒として
作用する金属錯体は、効率のよい触媒であるため、低温
でいかなる副生成物も生じずに、飽和ジカルボン酸とジ
オールの存在下でリン含有ジカルボン酸を高転化率で調
製することができる。そのため、一つの反応器中へすべ
ての反応原料を送り込んでリン含量の高い難燃剤を合成
することが可能となる。
According to one embodiment of the present invention, the metal complex which acts as a catalyst is an efficient catalyst and therefore contains phosphorus in the presence of saturated dicarboxylic acid and diol at low temperature without any by-products. Dicarboxylic acids can be prepared with high conversion. Therefore, it becomes possible to feed all the reaction raw materials into one reactor and synthesize a flame retardant having a high phosphorus content.

【0023】本発明のもう1つの実施態様によると、本
発明の高分子量ポリエステル型難燃剤は、ポリエステ
ル、ポリカーボネートおよびポリアミドとの相溶性がよ
く、そのため、直接それらの樹脂に添加したあとで、洗
濯堅牢度および耐熱性が良好な難燃性ファイバ、織物、
フィルム、接着剤などとすることができる。
According to another embodiment of the present invention, the high molecular weight polyester type flame retardants of the present invention have good compatibility with polyesters, polycarbonates and polyamides, so that they can be washed directly after addition to those resins. Flame-retardant fibers, woven fabrics with good fastness and heat resistance,
It can be a film, an adhesive or the like.

【0024】また、本発明の難燃剤を、ポリウレタンま
たは不飽和尿素樹脂に添加することにより、難燃性のポ
リウレタンおよび尿素樹脂を調製することもできる。
It is also possible to prepare a flame retardant polyurethane and urea resin by adding the flame retardant of the present invention to polyurethane or an unsaturated urea resin.

【0025】以下のさらに詳細な説明を参照すること
で、より一層本発明を理解することができる。
The present invention may be better understood with reference to the more detailed description that follows.

【0026】本発明によれば、金属錯体は、一般式:M
4、H2MX6またはMX2(式中、Mは周期率表VII
IB族の金属元素、Xはハロゲン原子またはイオウ原子
含有基、酸素原子含有基およびケイ素原子含有基を示
す)で表わされる化合物である。なお、該金属錯体中の
Mとしては、たとえば白金原子、ニッケル原子、パラジ
ウム原子が好ましく用いられる。金属錯体としては、た
とえばPtCl4、NiCl4、PdCl4、H2PtCl
6、PtBr4、PtS4、Pt(OOCCH32、プラ
チナジビニルテトラメチルジシロキサンおよびプラチナ
−シクロビニルメチルシロキサン錯体があげられるが、
これらに限定されるものではない。これらの金属錯体
は、単独でまたは混合して用いることができる。金属錯
体の量は、リン化合物および不飽和ジカルボン酸の合計
重量に対して、0.003〜0.040重量%、好まし
くは0.005〜0.015重量%である。
According to the invention, the metal complex has the general formula: M
X 4 , H 2 MX 6 or MX 2 (where M is the periodic table VII
X is a metal element belonging to Group IB, and X represents a halogen atom or sulfur atom-containing group, an oxygen atom-containing group and a silicon atom-containing group. In addition, as M in the metal complex, for example, a platinum atom, a nickel atom, and a palladium atom are preferably used. Examples of the metal complex include PtCl 4 , NiCl 4 , PdCl 4 , H 2 PtCl
6 , PtBr 4 , PtS 4 , Pt (OOCCH 3 ) 2 , platinum divinyltetramethyldisiloxane and platinum-cyclovinylmethylsiloxane complex,
It is not limited to these. These metal complexes can be used alone or as a mixture. The amount of the metal complex is 0.003 to 0.040% by weight, preferably 0.005 to 0.015% by weight, based on the total weight of the phosphorus compound and the unsaturated dicarboxylic acid.

【0027】本発明において好適なリン化合物は、一般
式(II):
The phosphorus compound suitable in the present invention has the general formula (II):

【0028】[0028]

【化8】 Embedded image

【0029】(式中、AおよびRは前記と同じ)で表わ
されるリン化合物である。通常、Rはフェニル基、ナフ
チル基、ビフェニル基を示す。
A phosphorus compound represented by the formula (wherein A and R are the same as above). Usually, R represents a phenyl group, a naphthyl group or a biphenyl group.

【0030】本発明において好適な不飽和ジカルボン酸
としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラ
コン酸、メサコン酸、アコン酸などがあげられるが、こ
れらに限定されるものではない。
Examples of the unsaturated dicarboxylic acid suitable in the present invention include, but are not limited to, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid and aconic acid.

【0031】本発明において好適な飽和ジカルボン酸お
よびその誘導体としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン
ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ジメチルテ
レフタル酸、ジメチルイソフタル酸、ジメチル5−スル
ホイソフタル酸エステルのナトリウム塩、ビス(2−ヒ
ドロキシエチル)−5−スルホイソフタル酸のナトリウ
ム塩、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびそれらの
ジエステル類などがあげられるが、これらに限定される
ものではない。
Suitable saturated dicarboxylic acids and derivatives thereof in the present invention include terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanedicarboxylic acid, hexahydroterephthalic acid, dimethylterephthalic acid, dimethylisophthalic acid and dimethyl. Examples thereof include sodium salts of 5-sulfoisophthalic acid esters, sodium salts of bis (2-hydroxyethyl) -5-sulfoisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and diesters thereof, but are not limited thereto. Not a thing.

【0032】本発明において好適に使用しうるジオール
としては、エチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサ
ンジメタンジオール、ポリエチレンエーテルグリコー
ル、ポリテトラメチレンエーテルグリコールおよびそれ
らの混合物などがあげられるが、それらに限定されるも
のではない。
The diols that can be preferably used in the present invention include ethylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanediol, polyethylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol and their mixtures. Examples thereof include, but are not limited to, a mixture and the like.

【0033】本発明においては、リン化合物と不飽和ジ
カルボン酸との付加反応は、飽和ジカルボン酸およびジ
オールの存在下で行なうことができる。そのため、出発
物質および金属錯体のすべてが、単独バッチまたは2バ
ッチで1つの反応器中に送り込まれる。不飽和ジカルボ
ン酸に対するリン化合物のモル比は、1:1〜1:1.
05、好ましくは1:1.02であることが望ましい。
リン化合物に対する飽和ジカルボン酸のモル比は、5:
95〜55:45であることが望ましい。飽和ジカルボ
ン酸およびリン含有ジカルボン酸の合計重量に対するジ
オールのモル比は、2:1〜10:1、好ましくは3:
1〜6:1であることが望ましい。付加反応は、80〜
120℃、好ましくは85〜105℃で、好ましくは3
〜5時間、とくに好ましくは3.5〜4時間で行なわれ
る。リン含有ジカルボン酸が形成されたのち、エステル
化反応のための触媒、すなわち酸化チタン、酸化アルミ
ニウム、酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化錫などの金属
酸化物触媒を170〜270℃、好ましくは180〜2
50℃で添加してエステル化を行なうことが望ましい。
該金属酸化物触媒の量は、ジカルボン酸に対して0.0
2〜0.3重量%であることが好ましい。エステル化反
応の転化率が好ましくは90重量%、とくに好ましくは
95重量%に達したとき、245〜285℃の温度、
1.5mmHgよりも低い圧力下で重合させ、処理を完
了する。
In the present invention, the addition reaction between the phosphorus compound and the unsaturated dicarboxylic acid can be carried out in the presence of the saturated dicarboxylic acid and diol. Therefore, all of the starting materials and metal complexes are fed into one reactor, alone or in two batches. The molar ratio of the phosphorus compound to the unsaturated dicarboxylic acid ranges from 1: 1 to 1: 1.
It is desirable that the ratio is 05, preferably 1: 1.02.
The molar ratio of the saturated dicarboxylic acid to the phosphorus compound is 5:
The ratio is desirably 95 to 55:45. The molar ratio of diol to the total weight of saturated dicarboxylic acid and phosphorus-containing dicarboxylic acid is 2: 1 to 10: 1, preferably 3 :.
It is desirable that the ratio be 1 to 6: 1. The addition reaction is 80-
120 ° C., preferably 85-105 ° C., preferably 3
The reaction is carried out for up to 5 hours, particularly preferably for 3.5 to 4 hours. After the phosphorus-containing dicarboxylic acid is formed, a catalyst for the esterification reaction, that is, a metal oxide catalyst such as titanium oxide, aluminum oxide, lead oxide, germanium oxide, and tin oxide is added at 170 to 270 ° C., preferably 180 to 2 ° C.
It is desirable to carry out the esterification by adding at 50 ° C.
The amount of the metal oxide catalyst is 0.0
Preferably it is 2 to 0.3% by weight. When the conversion of the esterification reaction reaches preferably 90% by weight, particularly preferably 95% by weight, a temperature of 245 to 285 ° C.,
Polymerization is performed under a pressure lower than 1.5 mmHg to complete the treatment.

【0034】このようにして調製された高分子量リン含
有ポリエステル型難燃剤は、一般式(I):
The high molecular weight phosphorus-containing polyester flame retardant thus prepared has the general formula (I):

【0035】[0035]

【化9】 Embedded image

【0036】(式中、R′1は炭素数2〜10のアルキ
レン基または芳香族基、R″1は炭素数2〜10のアル
キレン基または芳香族基、R2は炭素数2〜10のアル
キレン基または芳香族基、R′は炭素数2〜12の3価
の脂肪族飽和炭化水素基または芳香族基、AおよびRは
前記と同じ、mは1〜10の整数、nは1〜10の整数
を示す)で表わされる。
(In the formula, R ′ 1 is an alkylene group or aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, R ″ 1 is an alkylene group or aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, and R 2 is 2 to 10 carbon atoms. An alkylene group or an aromatic group, R'is a trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms or an aromatic group, A and R are the same as above, m is an integer of 1 to 10, and n is 1 to 1 It represents an integer of 10).

【0037】以下に具体的な実施例を示して、本発明を
さらに詳細に記述する。
The present invention will be described in more detail below by showing specific examples.

【0038】以下の実施例および比較例では、固有粘度
(IV)は、フェノールおよび1,1,2,2−テトラク
ロロエタンの3:2(重量比)の混合溶媒中で30℃で
測定された。リンの含有量は、試料を硫酸と過塩素酸の
混合物中で加熱して分解させ、それらの色をモリブデン
酸アンモニウムと硫酸第二鉄アンモニウムとを用いて発
色させることによってえられ、比色法で測定された。酸
価は、試料をフェノールおよびクロロホルムの3:2
(重量比)の混合溶媒中に溶解させ、指示薬としてフェ
ノールレッドを用いて0.1N−KOHフェニルアルコ
ール溶液で滴定することによってえられた。融点(T
m)は、試料5〜8mgを示差走査熱量計(デュポン社
製990DSC)で20℃/分の速度で−40から30
0℃まで温度を上げながら加熱することによってえられ
た。難燃性は、限界酸素指数(LOI)によって表わさ
れ、それぞれの試料の限界酸素指数は、ASTM D2
863の標準試験に準じて測定された。高分子鎖中に含
まれたリンの割合は、31P−NMRを用いて確認され
た。
In the following examples and comparative examples, the intrinsic viscosity (IV) was measured at 30 ° C. in a mixed solvent of phenol and 1,1,2,2-tetrachloroethane 3: 2 (weight ratio). . Phosphorus content is determined by heating the sample in a mixture of sulfuric acid and perchloric acid to decompose it and developing its color using ammonium molybdate and ferric ammonium sulfate. Was measured. The acid value was determined by dividing the sample into phenol and chloroform at 3: 2.
It was obtained by dissolving in a mixed solvent (weight ratio) and titrating with 0.1N-KOH phenyl alcohol solution using phenol red as an indicator. Melting point (T
m) is from -40 to 30 at a rate of 20 ° C./min using a differential scanning calorimeter (990 DSC manufactured by DuPont) for 5 to 8 mg of the sample.
Obtained by heating with increasing temperature to 0 ° C. Flame retardancy is represented by the limiting oxygen index (LOI), and the limiting oxygen index of each sample was determined according to ASTM D2
It was measured according to the standard test of 863. The proportion of phosphorus contained in the polymer chain was confirmed using 31 P-NMR.

【0039】実施例1 DOP74.78g、イタコン酸(ITA)44.98
g、テレフタル酸(TPA)163g、エチレングリコ
ール(EG)249gおよびH2PtCl60.0078
gを、分留管、撹拌機およびチッ素ガス吸気口を備えた
1.5リットル容のステンレス鋼製反応器に入れ、撹拌
および流速30ml/分でチッ素ガスを送り込みなが
ら、100〜105℃の温度に加熱し、4時間その状態
を保った。付加反応が完了したのち、温度を190〜2
30℃に上昇させてエステル化反応を行なった。転化率
が90重量%に達したのち、RSnO触媒((C49
2SnO)0.3087g、熱安定化剤としてトリフェ
ニルホスファイト(以下、TPPという)0.3087
gを反応系に添加し、反応温度をさらに250〜260
℃に上昇させ、圧力を40分間以内に徐々に1mmHg
よりも低くし、その状態を2時間保つことにより、高分
子量ポリエステル型難燃剤を調製した。えられた高分子
量ポリエステル型難燃剤の融点は180℃、固有粘度は
0.63、酸価は21.5当量/kgであった。転化率
は98重量%、31P−NMR分析でリン含量は3.23
重量%、リンはポリエステル主鎖に反応していた。えら
れた高分子量ポリエステル型難燃剤のその他の性質を表
1に示す。
Example 1 74.78 g of DOP, itaconic acid (ITA) 44.98
g, terephthalic acid (TPA) 163 g, ethylene glycol (EG) 249 g and H 2 PtCl 6 0.0078
g into a 1.5 liter stainless steel reactor equipped with a fractionating tube, a stirrer and a nitrogen gas inlet, and stirring and feeding nitrogen gas at a flow rate of 30 ml / min. And maintained for 4 hours. After the addition reaction is completed, the temperature is increased to 190-2.
The temperature was raised to 30 ° C. to carry out an esterification reaction. After the conversion reaches 90% by weight, the RSnO catalyst ((C 4 H 9 )
2 SnO) 0.3087 g, triphenyl phosphite (hereinafter referred to as TPP) 0.3087 as a heat stabilizer
g was added to the reaction system and the reaction temperature was further increased to 250-260.
° C, and gradually increase the pressure to 1 mmHg within 40 minutes.
And maintaining the state for 2 hours to prepare a high molecular weight polyester type flame retardant. The melting point of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant was 180 ° C., the intrinsic viscosity was 0.63, and the acid value was 21.5 equivalents / kg. The conversion was 98% by weight, and the phosphorus content was 3.23 by 31 P-NMR analysis.
By weight, phosphorus had reacted with the polyester backbone. Table 1 shows other properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0040】実施例2 付加反応の触媒をPtBr40.0078gとしたほか
は、実施例1と同様の手順および反応条件を繰り返し
た。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤の性質を表
1に示す。
Example 2 The same procedure and reaction conditions as in Example 1 were repeated except that 0.0078 g of PtBr 4 was used as the catalyst for the addition reaction. Table 1 shows the properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0041】実施例3 ジメチルホスホン酸12.30g、イタコン酸(IT
A)17.0g、テレフタル酸(TPA)122.56
g、エチレングリコール(EG)265.36gおよび
PtBr40.0045gを、分留管、撹拌機およびチ
ッ素ガス吸気口を備えた1.5リットル容のステンレス
鋼製反応器に入れ、撹拌および流速30ml/分でチッ
素ガスを送り込みながら、95〜100℃の温度に加熱
し、4時間その状態を保った。付加反応が完了したの
ち、温度を185〜225℃に上昇させてエステル化反
応を行なった。転化率が90重量%に達したのち、RS
nOZ触媒0.2872g、熱安定化剤としてTPP
0.2872gを反応系に添加し、反応温度をさらに2
45〜255℃に上昇させ、圧力を45分間以内に徐々
に1mmHgよりも低くし、その状態を2.5時間保つ
ことにより、高分子量ポリエステル型難燃剤を調製し
た。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤の融点は1
98.5℃、固有粘度は0.65、酸価は18.6当量
/kgであった。転化率は96重量%、31P−NMR分
析でリン含量は2.11重量%、リンはポリエステル主
鎖に反応していた。えられた高分子量ポリエステル型難
燃剤のその他の性質を表1に示す。
Example 3 12.30 g of dimethylphosphonic acid, itaconic acid (IT
A) 17.0 g, terephthalic acid (TPA) 122.56
g, 265.36 g of ethylene glycol (EG) and 0.0045 g of PtBr 4 are placed in a 1.5 liter stainless steel reactor equipped with a fractionating tube, a stirrer and a nitrogen gas inlet, stirring and flow rate. While supplying nitrogen gas at a rate of 30 ml / min, the mixture was heated to a temperature of 95 to 100 ° C. and kept there for 4 hours. After the addition reaction was completed, the temperature was raised to 185 to 225 ° C to perform the esterification reaction. After the conversion reaches 90% by weight, RS
0.2872 g of nOZ catalyst, TPP as heat stabilizer
0.2872 g was added to the reaction system, and the reaction temperature was further increased to 2
A high molecular weight polyester type flame retardant was prepared by raising the pressure to 45 to 255 ° C., gradually lowering the pressure to less than 1 mmHg within 45 minutes, and maintaining the state for 2.5 hours. The melting point of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant is 1
98.5 ° C., the intrinsic viscosity was 0.65, and the acid value was 18.6 equivalents / kg. The conversion was 96% by weight, the phosphorus content was 2.11% by weight in 31 P-NMR analysis, and phosphorus had reacted with the polyester main chain. Table 1 shows other properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0042】実施例4 付加反応の触媒をH2PtCl60.0078gとしたほ
かは、実施例3と同様の手順および反応条件を繰り返し
た。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤の性質を表
1に示す。
Example 4 The same procedure and reaction conditions as in Example 3 were repeated except that the catalyst for the addition reaction was 0.0078 g of H 2 PtCl 6 . Table 1 shows the properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0043】実施例5 ジメチル亜リン酸エステル16.46g、イタコン酸
(ITA)12.74g、テレフタル酸(TPA)13
7.43g、エチレングリコール(EG)286.8g
およびPtS40.0034gを、分留管、撹拌機およ
びチッ素ガス吸気口を備えた1.5リットル容のステン
レス製反応器に入れ、撹拌および流速30ml/分でチ
ッ素ガスを送り込みながら、90〜95℃の温度に加熱
し、4時間その状態を保った。付加反応が完了したの
ち、温度を180〜230℃に上昇させてエステル化反
応を行なった。転化率が90重量%に達したのち、RS
nO触媒0.1713g、熱安定化剤としてTPP0.
1713gを反応系に添加し、反応温度をさらに245
〜260℃に上昇させ、圧力を40分間以内に徐々に1
mmHgよりも低くし、その状態を2.5時間保つこと
により、高分子量ポリエステル型難燃剤を調製した。え
られた高分子量ポリエステル型難燃剤の融点は221
℃、固有粘度は0.70、酸価は17.5当量/kgで
あった。転化率は97.5重量%、31P−NMR分析で
リン含量は1.494重量%、リンはポリエステル主鎖
に反応していた。えられた高分子量ポリエステル型難燃
剤のその他の性質を表1に示す。
Example 5 16.46 g of dimethyl phosphite, 12.74 g of itaconic acid (ITA), 13 of terephthalic acid (TPA)
7.43 g, 286.8 g ethylene glycol (EG)
And 0.0034 g of PtS 4 were placed in a 1.5 liter stainless steel reactor equipped with a fractionating tube, a stirrer and a nitrogen gas inlet, while stirring and introducing nitrogen gas at a flow rate of 30 ml / min. It was heated to a temperature of 90-95 ° C and kept there for 4 hours. After the addition reaction was completed, the temperature was raised to 180 to 230 ° C to perform the esterification reaction. After the conversion reaches 90% by weight, RS
0.1713 g of nO catalyst, TPP0.
1713 g was added to the reaction system, and the reaction temperature was further increased to 245.
To 260 ° C., and gradually increase the pressure to 1 within 40 minutes.
The high molecular weight polyester type flame retardant was prepared by keeping the temperature lower than mmHg and maintaining the state for 2.5 hours. The melting point of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant is 221.
C, the intrinsic viscosity was 0.70, and the acid value was 17.5 equivalents / kg. The conversion was 97.5% by weight, the phosphorus content was 1.494% by weight in 31 P-NMR analysis, and phosphorus had reacted with the polyester main chain. Table 1 shows other properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0044】実施例6〜8 飽和ジカルボン酸(TPA)とリン含有ジカルボン酸と
の合計量に対するリン含有ジカルボン酸のモル比をそれ
ぞれ5モル%、12モル%または15モル%にしたほか
は、実施例1と同様の手順および反応条件を繰り返し
た。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤の性質を表
1に示す。
Examples 6 to 8 Examples were carried out except that the molar ratio of the phosphorus-containing dicarboxylic acid to the total amount of the saturated dicarboxylic acid (TPA) and the phosphorus-containing dicarboxylic acid was 5 mol%, 12 mol% or 15 mol%, respectively. The same procedure and reaction conditions as in Example 1 were repeated. Table 1 shows the properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0045】実施例9 DOP74.78g、イタコン酸(ITA)44.98
g、エチレングリコール(EG)150gおよびH2
tCl60.0078gを、分留管、撹拌機およびチッ
素ガス吸気口を備えた1.5リットル容のステンレス鋼
製反応器に入れ、撹拌および流速30ml/分でチッ素
ガスを送り込みながら、100〜105℃の温度に加熱
し、4時間その状態を保ち、リン含有ジカルボン酸を形
成させた。そののち、テレフタル酸163g、エチレン
グリコール100g、RSnOZ触媒0.3087gお
よび熱安定剤としてTPP0.3087gを添加し、温
度を190〜230℃に上昇させてエステル化反応を行
なった。転化率が95重量%に達したのち、反応温度を
さらに250〜260℃に上昇させ、圧力を45分間以
内に徐々に1mmHgよりも低くし、その状態を2.5
時間保つことにより、高分子量ポリエステル型難燃剤を
調製した。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤の融
点は181℃、固有粘度は0.62、酸価は22.5当
量/kgであった。転化率は98重量%、31P−NMR
分析でリン含量は3.23重量%、リンはポリエステル
主鎖に反応していた。えられた高分子量ポリエステル型
難燃剤のその他の性質を表1に示す。
Example 9 74.78 g of DOP, itaconic acid (ITA) 44.98
g, 150 g of ethylene glycol (EG) and H 2 P
0.0078 g of tCl 6 was placed in a 1.5 liter stainless steel reactor equipped with a fractionating tube, a stirrer and a nitrogen gas inlet, while stirring and sending nitrogen gas at a flow rate of 30 ml / min. It was heated to a temperature of 100-105 ° C. and kept there for 4 hours to form a phosphorus-containing dicarboxylic acid. Thereafter, 163 g of terephthalic acid, 100 g of ethylene glycol, 0.3087 g of RSnOZ catalyst and 0.3087 g of TPP as a heat stabilizer were added, and the temperature was raised to 190 to 230 ° C. to carry out an esterification reaction. After the conversion reaches 95% by weight, the reaction temperature is further raised to 250-260 ° C., the pressure is gradually lowered to less than 1 mmHg within 45 minutes, and the state is reduced to 2.5%.
By keeping the time, a high molecular weight polyester type flame retardant was prepared. The melting point of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant was 181 ° C., the intrinsic viscosity was 0.62, and the acid value was 22.5 equivalents / kg. Conversion is 98% by weight, 31 P-NMR
As a result of analysis, the phosphorus content was 3.23% by weight, and phosphorus was reacted with the polyester main chain. Table 1 shows other properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0046】実施例10 付加反応の触媒をPt(OOCCH320.0045g
にして、実施例9と同様の手順および反応条件を繰り返
した。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤の性質を
表1に示す。
Example 10 Pt (OOCCH 3 ) 2 0.0045 g was used as a catalyst for the addition reaction.
And the same procedure and reaction conditions as in Example 9 were repeated. Table 1 shows the properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0047】比較例1 付加反応の触媒を添加せず、また付加反応温度を160
℃としたほかは、実施例1と同様の手順および反応条件
を繰り返した。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤
の性質を表1に示す。
Comparative Example 1 No addition reaction catalyst was added and the addition reaction temperature was adjusted to 160.
The same procedure and reaction conditions as in Example 1 were repeated except that the temperature was changed to ° C. Table 1 shows the properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0048】比較例2 付加反応の触媒を添加せず、また付加反応温度を160
℃としたほかは、実施例3と同様の手順および反応条件
を繰り返した。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤
の性質を表1に示す。
Comparative Example 2 No addition reaction catalyst was added and the addition reaction temperature was adjusted to 160.
The same procedure and reaction conditions as in Example 3 were repeated except that the temperature was changed to ° C. Table 1 shows the properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0049】比較例3 DOPおよびイタコン酸(ITA)を添加しなかったほ
かは、比較例1と同様の手順および反応条件を繰り返し
た。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤の性質を表
1に示す。
Comparative Example 3 The same procedure and reaction conditions as in Comparative Example 1 were repeated except that DOP and itaconic acid (ITA) were not added. Table 1 shows the properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0050】比較例4 この比較例では、高分子量ポリエステル型難燃剤を2つ
の反応器を使用して、2バッチで調製した。
Comparative Example 4 In this comparative example, the high molecular weight polyester flame retardant was prepared in two batches using two reactors.

【0051】<反応器A:リン含有ジカルボン酸の合成
>DOP216gおよびイタコン酸(ITA)130g
を、分留管、撹袢機およびチッ素ガス吸気口を備えた
1.5リットル容のステンレス鋼製反応器に入れ、60
rpmで撹袢および流速40ml/minでチッ素ガス
を送り込みながら、160℃の温度まで加熱し、1.5
時間その状態を保って粗製のリン含有ジカルボン酸(以
下、TPという)を調製した。その粗製のTPは、砕い
てからアセトンに添加し、60℃で2時間還流させて精
製した。また、粗製のTPをアセトンに溶解し、続いて
再結晶によっても精製した。えられた白色の精製したリ
ン含有ジカルボン酸の融点は、195℃で、転化率は8
0〜85重量%であった。
<Reactor A: Synthesis of phosphorus-containing dicarboxylic acid> DOP 216 g and itaconic acid (ITA) 130 g
Was placed in a 1.5 liter stainless steel reactor equipped with a fractionating tube, a stirrer and a nitrogen gas inlet, and 60
While stirring at rpm and feeding nitrogen gas at a flow rate of 40 ml / min, heat up to a temperature of 160 ° C., and
A crude phosphorus-containing dicarboxylic acid (hereinafter, referred to as TP) was prepared by keeping the state for a time. The crude TP was crushed, added to acetone, and purified by refluxing at 60 ° C. for 2 hours. The crude TP was also dissolved in acetone and subsequently purified by recrystallization. The melting point of the obtained white purified phosphorus-containing dicarboxylic acid was 195 ° C., and the conversion rate was 8
It was 0 to 85% by weight.

【0052】<反応器B:高分子量ポリエステル型難燃
剤の合成>精製したTP124.25g、テレフタル酸
163gおよびエチレングリコール249.4gを、分
留管、撹袢機およびチッ素ガス吸気口を備えた1.5リ
ットル入りステンレス製反応器に注いだ。その反応混合
物を、流速40ml/minでチッ素ガスを送り込みな
がら、180〜230℃まで加熱し、このエステル化の
転化率が90%に達するまでこの温度を保った。それか
らTBT(テトラ(ブチルオルトチタニウム))触媒
0.3087g、熱安定化剤(チバ−ガイギー・コーポ
レーション(Ciba−Geigy Corp.)社
製、商品名:イルガノックス(Irganox)101
0)0.3087gを反応系に添加し、さらに温度を2
50〜260℃に上昇させ、40分間以内に徐々に圧力
を1mmHgよりも低くなるようにして2時間その状態
を保って高分子量ポリエステル型難燃剤を調製した。え
られた高分子量ポリエステル型難燃剤の融点は180
℃、固有粘度は0.64、酸価は20.8当量/kgで
あった。転化率は83.3重量%、31P−NMR分析で
リン含量は2.75重量%、リンはポリエステル主鎖に
反応していた。えられた高分子量ポリエステル型難燃剤
のその他の性質を表1に示す。
<Reactor B: Synthesis of high molecular weight polyester type flame retardant> Purified TP124.25 g, terephthalic acid 163 g and ethylene glycol 249.4 g were equipped with a fractionating pipe, a stirrer and a nitrogen gas inlet. It was poured into a stainless steel reactor containing 1.5 liters. The reaction mixture was heated to 180 to 230 ° C. while feeding nitrogen gas at a flow rate of 40 ml / min, and this temperature was maintained until the conversion rate of the esterification reached 90%. Then, a TBT (tetra (butyl orthotitanium)) catalyst 0.3087 g, a heat stabilizer (manufactured by Ciba-Geigy Corp.), trade name: Irganox 101
0) 0.3087 g was added to the reaction system, and the temperature was further adjusted to 2
The temperature was raised to 50 to 260 ° C., the pressure was gradually lowered to less than 1 mmHg within 40 minutes, and the state was kept for 2 hours to prepare a high molecular weight polyester flame retardant. The melting point of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant is 180.
C., intrinsic viscosity was 0.64, and acid value was 20.8 equivalent / kg. The conversion was 83.3% by weight, the phosphorus content in the 31 P-NMR analysis was 2.75% by weight, and phosphorus was reacted with the polyester main chain. Table 1 shows other properties of the obtained high molecular weight polyester type flame retardant.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】実験例 実施例1で調製された高分子量ポリエステル型難燃剤
(UCL−P−FR01)、実施例3で調製された高分
子量ポリエステル型難燃剤(UCL−P−FR02)、
大八化学工業(株)製、商品名:CR−733およびア
クゾ(AKZO)社製、商品名:RDPの難燃剤の熱安
定性を、Td(分解温度)、重量減少率およびチャー%
に関して測定した。その結果を表2に示す。
Experimental Example High molecular weight polyester type flame retardant (UCL-P-FR01) prepared in Example 1, high molecular weight polyester type flame retardant (UCL-P-FR02) prepared in Example 3,
Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., trade name: CR-733 and Akzo Co., Ltd., trade name: RDP, the thermal stability of the flame retardant, Td (decomposition temperature), weight loss rate and char%
Was measured for Table 2 shows the results.

【0055】なお、熱安定性は、微量天秤(デュポン社
製TGA900)で、試料80mgをまず昇温速度20
0℃/分で室温から100℃まで昇温し、30分間加熱
し、そののち、同じ昇温速度で290℃まで昇温し、3
0分間加熱し、290℃でのサンプルの重量減少の割合
で示された。
Regarding the thermal stability, a microbalance (TGA900 manufactured by DuPont) was used to measure 80 mg of the sample first at a heating rate of 20.
The temperature was raised from room temperature to 100 ° C. at 0 ° C./min and heated for 30 minutes.
Heated for 0 minutes and indicated the percent weight loss of the sample at 290 ° C.

【0056】Td(分解温度)の測定は、またデュポン
社製TGA900で試料80mgを昇温速度20℃/分
で室温から850℃まで加熱することによって行ない、
Tdを記録した。
The Td (decomposition temperature) was also measured by heating 80 mg of a sample with TGA900 manufactured by DuPont at a temperature rising rate of 20 ° C./minute from room temperature to 850 ° C.
Td was recorded.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】本発明の高分子量ポリエステル型難燃剤
(UCL−P−FR01およびUCL−P−FR02)
とCR−733またはRDPとの熱的性質の比較を表3
に示す。
High molecular weight polyester type flame retardants of the present invention (UCL-P-FR01 and UCL-P-FR02).
Table 3 shows a comparison of the thermal properties of CRDP and CR-733 or RDP.
Shown in

【0059】[0059]

【表3】 [Table 3]

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明の高分子量ポリエステル型難燃剤
およびその製造方法によれば、洗濯堅牢度、耐熱性およ
び樹脂との相溶性が良好となる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the high molecular weight polyester type flame retardant of the present invention and the method for producing the same, the washing fastness, heat resistance and compatibility with resin are improved.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I): 【化1】 (式中、R′1は炭素数2〜10のアルキレン基または
芳香族基、R″1は炭素数2〜10のアルキレン基また
は芳香族基、R2は炭素数2〜10のアルキレン基また
は芳香族基、R′は炭素数2〜12の3価の脂肪族飽和
炭化水素基または芳香族基、AはRまたはOR、Rは炭
素数1〜12のアルキル基または芳香族基、mは1〜1
0の整数、nは1〜10の整数を示す)で表わされる高
分子量ポリエステル型難燃剤の製造方法であって、
(a)単独バッチまたは2バッチで、触媒として機能す
る金属錯体、不飽和ジカルボン酸またはその誘導体、飽
和ジカルボン酸またはその誘導体、ジオールならびに一
般式(II): 【化2】 (式中、AおよびRは前記と同じ)で表わされるリン化
合物を、反応器中に送り込み、温度80〜120℃で反
応させ、リン含有ジカルボン酸を調製する工程と、
(b)反応器の温度を170〜270℃まで上昇させて
エステル化反応を行なう工程と、それに続いて(c)温
度245〜285℃および1.5mmHgよりも低い圧
力下で重合させて高分子量ポリエステル型難燃剤を調製
する工程とからなることを特徴とする高分子量ポリエス
テル型難燃剤の製造方法。
1. A compound of the general formula (I): (Wherein, R ′ 1 is an alkylene group or aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, R ″ 1 is an alkylene group or aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms or An aromatic group, R ′ is a trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group or an aromatic group having 2 to 12 carbon atoms, A is R or OR, R is an alkyl group or an aromatic group having 1 to 12 carbon atoms, and m is 1 to 1
0 is an integer, and n is an integer of 1 to 10).
(A) In a single batch or in two batches, a metal complex functioning as a catalyst, unsaturated dicarboxylic acid or its derivative, saturated dicarboxylic acid or its derivative, diol and general formula (II): A step of feeding a phosphorus compound represented by the formula (wherein A and R are the same as above) into a reactor and reacting at a temperature of 80 to 120 ° C. to prepare a phosphorus-containing dicarboxylic acid;
(B) a step of increasing the temperature of the reactor to 170 to 270 ° C. to carry out an esterification reaction, followed by (c) polymerizing at a temperature of 245 to 285 ° C. and a pressure lower than 1.5 mmHg to obtain a high molecular weight A method for producing a high molecular weight polyester flame retardant, comprising the step of preparing a polyester flame retardant.
【請求項2】 金属錯体が、一般式:MX4、H2MX6
またはMX2(式中、Mは周期率表VIIIB族の金属
元素、Xはハロゲン原子、イオウ原子含有基、酸素原子
含有基またはケイ素原子含有基を示す)で表わされる化
合物である請求項1記載の製造方法。
2. A metal complex having a general formula: MX 4 , H 2 MX 6
Or a compound represented by MX 2 (wherein M represents a metal element of Group VIIIB of the Periodic Table, X represents a halogen atom, a sulfur atom-containing group, an oxygen atom-containing group or a silicon atom-containing group). Manufacturing method.
【請求項3】 金属錯体が、PtCl4、NiCl4、P
dCl4、H2PtCl6、PtBr4、PtS4、Pt
(OOCCH32、プラチナジビニルテトラメチルジシ
ロキサンおよびプラチナ−シクロビニルメチルシロキサ
ン錯体よりなる群から選ばれた化合物である請求項2記
載の製造方法。
3. The metal complex is PtCl 4 , NiCl 4 , P
dCl 4 , H 2 PtCl 6 , PtBr 4 , PtS 4 , Pt
The method according to claim 2, wherein the compound is a compound selected from the group consisting of (OOCCH 3 ) 2 , platinum divinyl tetramethyl disiloxane and platinum-cyclovinyl methyl siloxane complex.
【請求項4】 不飽和ジカルボン酸が、マレイン酸、フ
マル酸、イタコン酸、トラコン酸、メサコン酸およびア
コン酸よりなる群から選ばれたジカルボン酸である請求
項1記載の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the unsaturated dicarboxylic acid is a dicarboxylic acid selected from the group consisting of maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, traconic acid, mesaconic acid and aconic acid.
【請求項5】 飽和ジカルボン酸およびその誘導体が、
テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン
酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸、ヘキサヒド
ロテレフタル酸、ジメチルテレフタル酸エステル、ジメ
チルイソフタル酸エステル、ジメチル5−スルホイソフ
タル酸エステルのナトリウム塩、ビス(2−ヒドロエチ
ル)−5−スルホイソフタル酸エステルのナトリウム
塩、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびそれらのジ
エステルよりなる群から選ばれた化合物である請求項1
記載の製造方法。
5. The saturated dicarboxylic acid and its derivative are
Terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanedicarboxylic acid, hexahydroterephthalic acid, dimethyl terephthalic acid ester, dimethyl isophthalic acid ester, sodium salt of dimethyl 5-sulfoisophthalic acid ester, bis (2-hydroethyl) ) -5-Sulfoisophthalic acid sodium salt, a compound selected from the group consisting of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and their diesters.
The manufacturing method as described.
【請求項6】 ジオールが、エチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,
4−シクロヘキサンジメタンジオール、ポリエチレンエ
ーテルグリコール、ポリテトラメチレングリコールおよ
びそれらの混合物よりなる群から選ばれたジオールであ
る請求項1記載の製造方法。
6. The diol is ethylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,
The method according to claim 1, wherein the diol is selected from the group consisting of 4-cyclohexanedimethanediol, polyethylene ether glycol, polytetramethylene glycol, and a mixture thereof.
【請求項7】 工程(a)の付加反応を、85〜105
℃で行なう請求項1記載の製造方法。
7. The addition reaction of step (a) is carried out at 85-105.
2. The method according to claim 1, wherein the method is carried out at a temperature of 0.
【請求項8】 工程(b)のエステル化反応を、180
〜250℃で行なう請求項1記載の製造方法。
8. The esterification reaction of step (b) is carried out using 180
The method according to claim 1, which is carried out at a temperature of from 250 to 250 ° C.
【請求項9】 工程(b)のエステル化反応において、
飽和ジカルボン酸とリン含有ジカルボン酸の合計重量に
対するジオールのモル比が2:1〜10:1である請求
項1記載の製造方法。
9. In the esterification reaction of step (b),
The method according to claim 1, wherein the molar ratio of the diol to the total weight of the saturated dicarboxylic acid and the phosphorus-containing dicarboxylic acid is 2: 1 to 10: 1.
【請求項10】 不飽和ジカルボン酸に対する一般式
(II)で表わされるリン化合物のモル比が1:1〜1:
1.05である請求項1記載の製造方法。
10. The molar ratio of the phosphorus compound represented by the general formula (II) to the unsaturated dicarboxylic acid is 1: 1 to 1: 1.
2. The method according to claim 1, wherein the ratio is 1.05.
【請求項11】 不飽和ジカルボン酸に対する一般式
(II)で表わされるリン化合物のモル比が1:1.02
である請求項10記載の製造方法。
11. The molar ratio of the phosphorus compound represented by the general formula (II) to the unsaturated dicarboxylic acid is 1: 1.02.
The manufacturing method according to claim 10, wherein
【請求項12】 工程(b)のエステル化反応を、酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化鉛、酸化ゲルマニウム
および酸化錫よりなる群から選ばれた金属酸化物触媒の
存在下で行なう請求項1記載の製造方法。
12. The esterification reaction of step (b) is carried out in the presence of a metal oxide catalyst selected from the group consisting of titanium oxide, aluminum oxide, lead oxide, germanium oxide and tin oxide. Production method.
【請求項13】 金属酸化物触媒の量がリン含有ジカル
ボン酸に対して0.02〜0.3重量%である請求項1
2記載の製造方法。
13. The amount of the metal oxide catalyst is 0.02 to 0.3% by weight based on the phosphorus-containing dicarboxylic acid.
2. The production method according to 2.
【請求項14】 一般式(I): 【化3】 (式中、R′1は炭素数2〜10のアルキレン基または
芳香族基、R″1は炭素数2〜10のアルキレン基また
は芳香族基、R2は炭素数2〜10のアルキレン基また
は芳香族基、R′は炭素数2〜12の3価の脂肪族飽和
炭化水素基または芳香族基、AはRまたはOR、Rは炭
素数1〜12のアルキル基または芳香族基、mは1〜1
0の整数、nは1〜10の整数を示す)で表わされる高
分子量ポリエステル型難燃剤。
14. General formula (I): embedded image (Wherein, R ′ 1 is an alkylene group or aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, R ″ 1 is an alkylene group or aromatic group having 2 to 10 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms or An aromatic group, R ′ is a trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group or an aromatic group having 2 to 12 carbon atoms, A is R or OR, R is an alkyl group or an aromatic group having 1 to 12 carbon atoms, and m is 1 to 1
A high molecular weight polyester type flame retardant represented by an integer of 0 and n is an integer of 1 to 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100355807B1 (en) * 2000-05-17 2002-10-19 박홍수 Modified polyester pre-polymer containing phospate, preparing method thereof, and method for preparing rapid curing type two-component polyurethane flame retardant coatings including the same

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JPH05178975A (en) * 1991-12-28 1993-07-20 Toyobo Co Ltd Production of fire-resistant polyester

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