JP6977712B2 - ポリアリーレンスルフィド組成物、その製造方法及び塗膜 - Google Patents
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Description
(1)イオン性官能基含有水性高分子化合物で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子分散液と、水性樹脂とを含むことを特徴とする、ポリアリーレンスルフィド組成物。
(2)前記ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液は、ポリアリーレンスルフィド微粒子、イオン性官能基含有水性高分子化合物、酸又は塩基、及び水性媒体からなる、(1)のポリアリーレンスルフィド組成物。
(3)前記イオン性官能基含有水性高分子化合物のイオン性官能基が、カルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基及びリン酸基からなる群より選ばれる少なくとも一種のアニオン性基である、(1)又は(2)のポリアリーレンスルフィド組成物。
(4)前記アニオン性官能基含有水性高分子化合物の酸価が、10〜300mgKOH/gである、(3)のポリアリーレンスルフィド組成物。
(5)前記イオン性官能基含有水性高分子化合物のイオン性官能基が、カチオン性基であって、3級アミノ基である、(1)又は(2)のポリアリーレンスルフィド組成物。
(6)前記カチオン性官能基含有水性高分子化合物のアミン価が、10〜300mgKOH/gである、(5)のポリアリーレンスルフィド組成物。
(7)前記イオン性官能基含有水性高分子化合物の主骨格が、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、ビニル変性エポキシエステル樹脂、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリアミドイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性高分子化合物である、(1)〜(6)のいずれかのポリアリーレンスルフィド組成物。
(8)前記イオン性官能基含有水性高分子化合物において、イオン性官能基の中和に用いられる酸又は塩基が、無機酸、スルホン酸、カルボン酸及びビニル性カルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸、又は、金属水酸化物及び有機アミンからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基である、(1)〜(7)のいずれかのポリアリーレンスルフィド組成物。
(9)前記ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液中のポリアリーレンスルフィド粒子の体積平均粒径が、1μm以下である、(1)〜(8)のいずれかのポリアリーレンスルフィド組成物。
(10)ポリアリーレンスルフィドを有機溶媒中で加熱して、溶解液とする工程(A)と、
水にイオン性官能基含有水性高分子化合物を添加して溶解させた樹脂水溶液に、工程(A)で得られたポリアリーレンスルフィド溶解液を加えて、ポリアリーレンスルフィド微粒子を形成させる工程(B)と、
工程(B)で得られたポリアリーレンスルフィド微粒子の表層に存在するイオン性官能基含有水性高分子化合物の官能基を酸又は塩基で中和し、ポリアリーレンスルフィド微粒子表面にイオン性官能基含有水性高分子化合物を析出させて、イオン性官能基含有水性高分子で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子を沈殿させる工程(C)と、
工程(C)で得られたイオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド粒子をろ別、洗浄して、含水イオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子ウェットケーキを得る工程(D)と、
工程(D)で得られた含水イオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド粒子ウェットケーキが有する官能基を酸又は塩基で中和し、イオン性官能基含有水性高分子化合物で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子分散液を得る工程(E)と、
工程(E)で得られた被覆ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液と、水性樹脂とを混合してポリアリーレンスルフィド組成物を得る工程(F)と、
を有することを特徴とする、ポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法。
(11)前記工程(A)に用いる有機溶媒がN−メチル−2−ピロリドン、1−クロロナフタレン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンの中から選択される少なくとも一種の有機溶媒である、(10)のポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法。
(12)前記工程(B)の後に、工程(B)で得られたポリアリーレンスルフィド粒子分散液に対し、機械的粉砕を行う、(10)又は(11)のポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法。
(13)前記(1)〜(9)のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド組成物を用いて得られた塗膜。
(14)前記(1)〜(9)のいずれかに記載のポリアリーレンスルフィド組成物を用いて被塗装物を塗装する工程、及び前記工程で得られた塗膜を乾燥させる乾燥工程を含む、塗膜の製造方法。
このようなポリアリーレンスルフィド組成物は、金属に対して特に良好な密着性を示すことから、高い機械的強度、高い耐熱性、高い耐薬品性等が求められる金属部材、金属設備用の塗料(例えば、ライニング剤等)として、好適に使用可能である。
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、イオン性官能基含有水性高分子化合物で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子分散液と、水性樹脂とを含むものである。
本発明において、ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液は、本発明のポリアリーレンスルフィド(イオン性官能基含有水性高分子化合物で被覆されたポリアリーレンスルフィド)が分散されたものであれば特に限定されるものではないが、ポリアリーレンスルフィド粒子、イオン性官能基含有水性高分子化合物、酸又は塩基、及び水性媒体からなるものであることが好ましい。
以下、ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液中の各成分について説明する。
ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液に含有されるポリアリーレンスルフィド微粒子は、ポリアリーレンスルフィド樹脂が、イオン性官能基含有水性高分子化合物を用いて、水性媒体中に微粒子として分散されたものである。ポリアリーレンスルフィド微粒子の分散方法の詳細については後述する。
また、R1及びR2が共に水素原子である場合、芳香族環における結合位置としては、下記式(2)で表されるパラ位で結合するものが好ましい。
(1)ジハロゲノ芳香族化合物と、ポリハロゲノ芳香族化合物と、更に必要ならばその他の共重合成分とを、硫黄と炭酸ソーダの存在下で重合させる方法。
(2)ジハロゲノ芳香族化合物と、ポリハロゲノ芳香族化合物と、更に必要ならばその他の共重合成分とを、極性溶媒中でスルフィド化剤等の存在下に、重合させる方法
(3)p−クロルチオフェノールと、更に必要ならばその他の共重合成分とを自己縮合させる方法。
重合反応の際、重合度を調節するため、カルボン酸やスルホン酸のアルカリ金属塩を添加したり、水酸化アルカリを添加したりしても良い。
上記(2)の方法のなかでも、加熱した有機極性溶媒とジハロゲノ芳香族化合物と、ポリハロゲノ芳香族化合物とを含む混合物に、含水スルフィド化剤を水が反応混合物から除去され得る速度で導入し、有機極性溶媒中でジハロゲノ芳香族化合物と、ポリハロゲノ芳香族化合物とスルフィド化剤とを反応させ、且つ、反応系内の水分量を該有機極性溶媒1モルに対して0.02〜0.5モルの範囲にコントロールすることによりポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する方法(特開平07−228699号公報参照。)が特に好ましい。
また、上記(2)の方法としては、固形のアルカリ金属硫化物及び非プロトン性極性有機溶媒の存在下で、ジハロゲノ芳香族化合物と、ポリハロゲノ芳香族化合物、アルカリ金属水硫化物及び有機酸アルカリ金属塩とを、硫黄源1モルに対して0.01〜0.9モルの有機酸アルカリ金属塩および反応系内の水分量を非プロトン性極性有機溶媒1モルに対して0.02モルの範囲にコントロールしながら反応させる方法(WO2010/058713号パンフレット参照。)も特に好ましい。
ジハロゲノ芳香族化合物の具体例としては、p−ジハロベンゼン、m−ジハロベンゼン、o−ジハロベンゼン、2,5−ジハロトルエン、1,4−ジハロナフタレン、1−メトキシ−2,5−ジハロベンゼン、4,4’−ジハロビフェニル、3,5−ジハロ安息香酸、2,4−ジハロ安息香酸、2,5−ジハロニトロベンゼン、2,4−ジハロニトロベンゼン、2,4−ジハロアニソール、p,p’−ジハロジフェニルエーテル、4,4’−ジハロベンゾフェノン、4,4’−ジハロジフェニルスルホン、4,4’−ジハロジフェニルスルホキシド、4,4’−ジハロジフェニルスルフィド、及び、上記各化合物の芳香環に炭素原子数1〜18のアルキル基を核置換基として有する化合物が挙げられる。
ポリハロゲノ芳香族化合物の具体例としては、1,2,3−トリハロベンゼン、1,2,4−トリハロベンゼン、1,3,5−トリハロベンゼン、1,2,3,5−テトラハロベンゼン、1,2,4,5−テトラハロベンゼン、1,4,6−トリハロナフタレン等が挙げられる。また、上記各化合物中に含まれるハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子であることが望ましい。
(i)重合反応終了後、先ず反応混合物をそのまま、或いは、酸又は塩基を加えた後、減圧下又は常圧下で溶媒を留去し、次いで溶媒留去後の固形物を水、反応溶媒(又は、低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒)、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類等の溶媒で1回又は2回以上洗浄し、更に中和、水洗、濾過及び乾燥する方法。
(ii)重合反応終了後、反応混合物に水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素等の溶媒(使用した重合溶媒に可溶であり、且つ、少なくともポリアリーレンスルフィドに対しては貧溶媒である溶媒)を沈降剤として添加して、ポリアリーレンスルフィドや無機塩等の固体状生成物を沈降させ、これらを濾別、洗浄、乾燥する方法。
(iii)重合反応終了後、反応混合物に反応溶媒(又は低分子ポリマーに対して同等の溶解度を有する有機溶媒)を加えて撹拌した後、濾過して低分子量重合体を除いた後、水、アセトン、メチルエチルケトン、アルコール類等の溶媒で1回又は2回以上洗浄し、その後中和、水洗、濾過及び乾燥する方法。
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂は、酸素濃度が5〜30体積%の範囲の酸化性雰囲気中又は減圧条件下で熱処理を行い、酸化架橋させることもできる。
ポリアリーレンスルフィド樹脂の物性は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、例えば以下のような物性を有するポリアリーレンスルフィド樹脂が好ましい。
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂は、300℃で測定した溶融粘度(V6)が、0.1〜1000〔Pa・s〕の範囲であることが好ましく、さらに流動性および機械的強度のバランスが良好となることから0.1〜100〔Pa・s〕の範囲がより好ましく、特に0.1〜50〔Pa・s〕の範囲であることが特に好ましい。
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の非ニュートン指数は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、0.90〜2.00の範囲であることが好ましい。リニア型ポリアリーレンスルフィド樹脂を用いる場合には、非ニュートン指数が0.90〜1.50の範囲であることが好ましく、さらに0.95〜1.20の範囲であることがより好ましい。このようなポリアリーレンスルフィド樹脂は機械的物性、流動性、耐磨耗性に優れる。ただし、非ニュートン指数(N値)は、キャピログラフを用いて300℃、オリフィス長(L)とオリフィス径(D)の比、L/D=40の条件下で、剪断速度及び剪断応力を測定し、下記式を用いて算出した値である。
体積平均粒径の測定方法、及び上記のような体積平均粒径を有するポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法については後述する。
本発明において、イオン性官能基含有水性高分子化合物は、イオン性官能基をその構造内に有し、且つ、親水性を呈し得る高分子化合物であれば特に限定されるものではない。
イオン性官能基は、アニオン性官能基であってもカチオン性官能基であってもよい。
また、カチオン性官能基としては、例えば3級アミノ基が挙げられ、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メチルエチルアミノ基等が挙げられる。
また、イオン性官能基含有水性高分子化合物がカチオン性である場合、そのアミン価は、良好な分散安定性の観点から10〜300mgKOH/gが好ましく、50〜240mgKOH/gが好ましい。
本発明のポリアリーレンスルフィド微粒子分散液が含有する酸又は塩基は、上記イオン性官能基含有水性高分子化合物を、当該酸又は塩基中で溶解させる際に使用された酸又は塩基である。具体的には、イオン性官能基含有水性高分子化合物がアニオン性である場合には、溶解の際に用いられる塩基が当該分散液中に含まれる。一方、イオン性官能基含有水性高分子化合物がカチオン性である場合には、溶解の際に用いられる酸が当該分散液中に含まれる。
塩基は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
酸は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
水性媒体としては、水単独であってもよく、水と水溶性溶媒からなる混合溶媒でもよい。水溶性溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、等のケトン類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ブタノール、2−メトキシエタノール、等のアルコール類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどのアミド類が挙げられ、とりわけ炭素数が3〜6のケトン及び炭素数が1〜5のアルコールからなる群から選ばれる化合物を用いるのが好ましい。
また、その他、水性媒体に溶解しうる水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのグリコール類;ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、およびこれらと同族のジオールなどのジオール類;ラウリン酸プロピレングリコールなどのグリコールエステル;ジエチレングリコールモノエチル、ジエチレングリコールモノブチル、ジエチレングリコールモノヘキシルの各エーテル、プロピレングリコールエーテル、ジプロピレングリコールエーテル、およびトリエチレングリコールエーテルを含むセロソルブなどのグリコールエーテル類;あるいは、スルホラン;γ−ブチロラクトンなどのラクトン類;N−(2−ヒドロキシエチル)ピロリドンなどのラクタム類;グリセリンおよびその誘導体、ポリオキシエチレンベンジルアルコールエーテルなど、水溶性有機溶剤として知られる他の各種の溶剤などを挙げることができる。これらの水溶性有機溶剤は1種または2種以上混合して用いることができる。
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物が含有する水性樹脂としては、アニオン性官能基含有ポリウレタン樹脂、カチオン性官能基含有ポリウレタン樹脂などのポリウレタン樹脂類;ポリビニルアルコール類;ポリビニルピロリドン類;ビニル変性エポキシエステル樹脂;(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸N,N−ジアルキルアミノアルキルエステル共重合体などの(メタ)アクリル系樹脂類;(メタ)アクリル酸エステル−スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン−(メタ)アクリル酸N,N−ジアルキルアミノアルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン−(メタ)アクリル系樹脂類;スチレン−マレイン酸共重合体;スチレン−無水マレイン酸共重合体;ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、及び該水性樹脂の塩が挙げられる。
なかでも、アニオン性官能基含有ポリウレタン樹脂、カチオン性官能基含有ポリウレタン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン−(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル共重合体、ポリビニルピロリドン、ビニル変性エポキシエステル樹脂が好ましい。
本発明のポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法は、以下の工程(A)〜(F)を有するものである。
工程(A):ポリアリーレンスルフィドを有機溶媒中で加熱して、溶解液とする工程。 工程(B):水にイオン性官能基含有水性高分子化合物を添加して溶解させた樹脂水溶液に、工程(A)で得られたポリアリーレンスルフィド溶解液を加えて、ポリアリーレンスルフィド微粒子を形成させる工程。
工程(C):工程(B)で得られたポリアリーレンスルフィド微粒子の表層に存在するイオン性官能基含有水性高分子化合物の官能基を酸又は塩基で中和し、ポリアリーレンスルフィド微粒子表面にイオン性官能基含有水性高分子化合物を析出させて、イオン性官能基含有水性高分子で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子を沈殿させる工程。
工程(D):工程(C)で得られたイオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド粒子をろ別、洗浄して、含水イオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子ウェットケーキを得る工程。
工程(E):工程(D)で得られた含水イオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド粒子ウェットケーキが有する官能基を酸又は塩基で中和し、イオン性官能基含有水性高分子化合物で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子分散液を得る工程。
工程(F):工程(E)で得られた被覆ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液と、水性樹脂とを混合してポリアリーレンスルフィド組成物を得る工程。
以下、詳細に説明する。
まず工程(A)として、PAS分散体を得るため、PAS樹脂を有機溶媒で溶解させる。
本工程に用いることのできるPAS樹脂の形態は特に問わないが、具体的に例示するならば粉体、顆粒、ペレット、繊維、フィルム、成形品等が挙げられ、操作性及び溶解に要する時間を短縮させる観点から、粉末、顆粒又はペレットが望ましい。これらの中でも特に粉体のPAS樹脂が好ましく用いられる。
容器としては、高温下で使用することから、耐圧製容器を用いる方が好ましい。
無機塩として、特に制限はないが、通常、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニアなどの塩化物、臭化物、炭酸塩、硫酸塩等が用いられる。具体的には、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム等の塩化物;臭化ナトリウム、臭化リチウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム等の臭化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アンモニウム等の炭酸塩;硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム等の硫酸塩等が用いられるが、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム等の塩化物が好ましい。これらは一種または二種以上で用いることができる。
無機塩を加える場合のPAS樹脂に対する無機塩の質量比率は、PAS樹脂1質量部に対して0.1〜10質量部の範囲、好ましくは、0.5〜5質量部の範囲である。
工程(B)では、まず、イオン性官能基含有水性高分子化合物水溶液を予め調整する。
イオン性官能基含有水性高分子化合物については、上述の通りである。
酸性水溶液又は塩基性水溶液における酸又は塩基としては、上述の通りである。
なお、この時点で得られるPAS分散液(晶析液)は、本発明の「イオン性官能基含有水性高分子化合物により被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子分散液」とは異なるものである。この晶析工程にけるPAS粒子状態については後述の通りである。
ここで機械的粉砕は機械的粉砕装置を用いて行うことができ、機械的粉砕装置としては市販の機械的粉砕装置を挙げることができる。特にPAS粗粒子を効率よく分散、粉砕し、粒径の小さなPAS微粒子の分散液を作製するために好適な機械的粉砕装置として、ボールミル装置、ビーズミル装置、サンドミル装置、コロイドミル装置、ディスパー分散攪拌装置、湿式微粒化装置(例えば、スギノマシン製のアルティマイザー、Hielscher社製の超音波分散機等)が挙げられるが、なかでもボールミル装置、ビーズミル装置、サンドミル装置、湿式微粒化装置、から選択される装置が好ましい。機械的粉砕の際の粉砕の力は一般に大きくなるほど、また粉砕時間が長くなるほど得られる微粒子の体積平均粒径は、小さくなる方向にあるが、これらが過度になると凝集が生じやすくなるので、適切な範囲に制御される。例えばビーズミルではビーズ径やビーズ量の選択、周速の調整で、その制御が可能である。
工程(C)は、上記工程(B)で得られた水溶性樹脂が表層に存在するPAS樹脂粒子を、酸によって酸析出させる、或いは塩基によって塩基析出させることにより、イオン性官能基含有水性高分子化合物により被覆されたPAS樹脂粒子を沈殿させたスラリーを作製する工程である。
酸濃度は、各種アニオン性官能基含有水性高分子化合物、各種PAS樹脂にもよるが、アニオン性官能基含有水性高分子化合物の末端置換基数による設定が必要で、酸により系内のpHを2〜5に調整する。
塩基濃度は、各種カチオン性官能基含有水性高分子化合物、各種PAS樹脂にもよるが、カチオン性官能基含有水性高分子化合物の末端置換基数による設定が必要で、塩基により系内のpHを10〜13に調整する。
工程(D)は、上記酸析・塩基析工程(C)で得られた、イオン性官能基含有水性高分子化合物により被覆されたPAS樹脂粒子を沈殿させたスラリーから、イオン性官能基含有水性高分子化合物により被覆されたPAS樹脂粒子をろ別し、ウェットケーキにする工程である。
ろ別する方法としては、ろ過や遠心分離等、粒子と液体が分離可能であれば如何なる方法でも構わない。ろ別されたウェットケーキ中の水分量は、15〜55%の範囲が好ましく、水分量が低すぎると後段の工程での再分散でほぐれにくくなり、再分散性が悪くなるため、好ましい水分量は、20〜45%である。
ウェットケーキは、残存する有機溶媒や、未析出の樹脂を洗浄するため、イオン交換水、蒸留水、純水、水道水等で洗浄を行う。洗浄方法は、ウェットケーキ上から、洗浄溶媒をかけてろ過洗浄してもよいし、ウェットケーキを洗浄溶媒に再解膠して洗浄してもよい。
工程(E)は、上記ウェットケーキ作製工程(D)で得られたウェットケーキを水にビーズミルや超音波分散機等で、再解膠し、酸又は塩基でpHを6〜10に調整して、被覆PAS分散液を得る工程である。
工程(E)で用いる酸又は塩基としては、工程(C)で酸析を行った場合には塩基が用いられ、工程(C)で塩基析を行った場合には酸が用いられる。酸、塩基はそれぞれ、工程(C)の酸析・塩基析に用いる酸、塩基として挙げられたものと同様のものを用いることができる。
ここで得られた分散液中の不揮発分は、15〜40%であり、従来のPAS分散液が5〜10%程度であることから、顕著に高濃度のPAS分散液が得られることがわかる。
工程(F)は、上記分散液作製工程(E)で得られたポリアリーレンスルフィド微粒子分散液と、水性樹脂とを混合してポリアリーレンスルフィド組成物を得る工程である。
工程(F)における水性樹脂としては上記同様である。
工程(F)における混合は、常温下で行ってもよく、加熱条件下で行ってもよい。また、空気中で行ってもよく、窒素のような不活性ガス雰囲気中で行なってもよい。
工程(F)における混合は、市販の撹拌装置等を用いて行うことができる。
例えば、本発明のポリアリーレンスルフィド組成物の製法の別の態様としては、前記工程(D)で得られた含水イオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド粒子ウェットケーキに、水性樹脂を混合した後で、酸又は塩基で中和する方法によっても本発明のポリアリーレンスルフィド組成物を得ることができる。
本発明で得られた組成物に対しては、用途に応じて各種添加剤を添加することができる。
例えば、本発明で得られた組成物を塗料材料として用いる場合、使用される従来公知のレベリング剤、消泡剤、増粘剤、ワックスなどの塗料用添加剤類;防錆顔料、体質顔料、着色顔料などの顔料類などを添加することができる。
圧力計、温度計、コンデンサを連結した撹拌翼および底弁付き150リットルオートクレーブに、45%水硫化ソーダ(47.55重量%NaSH)14.148kg、48%苛性ソーダ(48.8重量%NaOH)9.541kgと、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略すことがある)38.0kgを仕込んだ。
窒素気流下攪拌しながら209℃まで昇温して、水 12.150kgを留出させた(残存する水分量はNaSH 1モル当り 1.13モル)。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、パラジクロロベンゼン(以下、「p−DCB」と略記する。) 17.874kg及びNMP 16.0kgを仕込んだ。
液温150℃で窒素ガスを用いてゲージ圧で0.1MPaに加圧して昇温を開始した。昇温して260℃になった時点でオートクレーブ上部を散水することで冷却しながら、260℃で2時間反応した。オートクレーブ上部を冷却中、液温が下がらないように一定に保持した。
次に降温させると共にオートクレーブ上部の冷却を止めた。反応中の最高圧力は、0.87MPaであった。反応後、冷却し、100℃で底弁を開き、反応スラリーを150リットル平板ろ過機に移送し120℃で加圧ろ過した。得られたケーキに70℃温水50kgを加え撹拌したのち、濾過し、さらに温水25kgを加え濾過した。次に温水25kgを加え1時間撹拌し、濾過したのち、温水25kgを加えろ過する操作を2回繰り返した。得られたケーキを、熱風循環乾燥機を用いて120℃で15時間乾燥し、PAS−1を得た。
得られたPAS−1の溶融粘度は10Pa・sであった。
150リットルオートクレーブに、フレーク状のNa2S(60.9質量%) 19.222kgと、NMP 45.0kgを仕込んだ。窒素気流下攪拌しながら204℃まで昇温して、水 4.438kgを留出させた(残存する水分量はNa2S 1モル当り1.14モル)。その後、オートクレーブを密閉して180℃まで冷却し、p−DCB 22.999kg、m−DCB 2.555kg(m−DCBとp−DCBの合計に対して15モル%)及びNMP 18.0kgを仕込んだ。液温150℃で窒素ガスを用いて0.1MPaに加圧して昇温を開始した。液温220℃で3時間攪拌しつつ、オートクレーブ上部の外側に巻き付けたコイルに80℃の冷媒を流し冷却した。その後昇温して、液温260℃で3時間攪拌し、次に降温させると共にオートクレーブ上部の冷却を止めた。オートクレーブ上部を冷却中、液温が下がらないように一定に保持した。反応中の最高圧力は、0.87MPaであった。得られたスラリーを常法により濾過温水洗を二回繰り返し、水を約50質量%含む濾過ケークを得た。
次に、この濾過ケークに水60kg及び酢酸100gを加えて再スラリー化し、50℃で30分間攪拌後、再度濾過した。この際、上記スラリーのpHは4.6であった。ここで得られた濾過ケークに、水60kgを加え30分間攪拌後、再度濾過する操作を5回繰り返した。その後に得られた濾過ケークを120℃で、4.5時間熱風循環乾燥機中で乾燥し、白色粉末状のパラ−メタポリアリーレンスルフィド共重合樹脂(以下、PAS−2と表記する)を得た。
得られたPAS−2は融点230℃、リニア型、V6溶融粘度8.5Pa・sであった。
攪拌装置、モノマー専用滴下装置、開始剤専用滴下装置、温度センサー、および上部に窒素導入装置を有する還流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置(重合試験機DSL−2AS型、轟産業(株)製)の反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc)240部とイソブチルアルコール(iBuOH)240部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。
反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、モノマー専用滴下装置より、スチレン240部、メタクリル酸メチル198.3部、メタクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル360部、アクリル酸ブチル0.8部、アクリル酸イソブチル0.8部、メタクリル酸0.08部の混合液、および開始剤専用滴下装置より、「ABN−E(登録商標)」(有効成分2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル、(株)日本ファインケム製)40.0部とPGMAc312部の混合液を5時間かけて滴下した。滴下終了2時間後に「パーブチルO(登録商標)」(有効成分ペルオキシ2−エチルヘキサン酸t−ブチル、日油(株)製)1.6部とPGMAc8.0部の混合液を添加した。
その後同温度で4時間反応を継続させた後、不揮発分を50%に調整し、カチオン性基含有スチレンー(メタ)アクリル系共重合体(KR−1)のPGMAc/iBuOH溶液を得た(固形分アミン価160.8mgKOH/g)。
スチレン240部、メタクリル酸メチル80部、メタクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル360部、アクリエステルSL(三菱レイヨン社製)120部を全単量体とする以外は、KR−1の製造例と同様にして、不揮発分50%のカチオン性基含有スチレン−(メタ)アクリル系共重合体(KR−2)のPGMAc/iBuOH溶液を得た(固形分アミン価160.8mgKOH/g)。
攪拌装置、滴下装置、温度センサー、および上部に窒素導入装置を有する還流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置(重合試験機DSL−2AS型、轟産業(株)製)の反応容器に重合溶剤として2−プロパノール(以下、IPAと表記する)720部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。
反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりメタクリル酸ベンジル120部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル49.8部、メタクリル酸153.72部、スチレン180部、メタクリル酸グリシジル0.6部、メタクリル酸n−ブチル34.62部、アクリル酸ブチル60.66部、メタクリル酸メチル0.6部および「パーブチル(登録商標)O」(有効成分ペルオキシ2−エチルヘキサン酸t−ブチル、日油(株)製)48部、チオグリセロール24部の混合液を4時間かけて滴下した。
滴下終了後、さらに同温度で15時間反応を継続させた後、樹脂分濃度を45%に調整し、実測酸価157mgKOH/gのアニオン性基含有高分子化合物である、スチレン(メタ)アクリル系共重合体(AR−1)のIPA溶液を得た。
スチレン240部、メタクリル酸メチル72部、メタクリル酸200部、アクリル酸ブチル8部、アクリエステルSL(三菱レイヨン社製)280部を全単量体とする以外は、KR−1の製造例と同様にして、不揮発分45%のカチオン性基含有スチレンー(メタ)アクリル系共重合体(AR−2)のPGMAc/iBuOH溶液を得た(固形分酸価151.3mgKOH/g)。
数平均分子量2,000のポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(n=27.5、PTMG2000)480部、イソホロンジイソシアネート(IPDI)282部、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.007部仕込み、窒素雰囲気下100℃で1時間反応させた。その後65℃以下に冷却し、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)0.007部、ネオペンチルグリコール(NPG)およびMEK448部を添加し、80℃で16時間反応させた後、MEK408部、メタノールを加えて反応を停止し、不揮発分50%、酸価55mgKOH/gの直鎖状のポリエーテルポリオール系ポリウレタンのMEK溶液(U−1)を得た。
3リットルのステンレス容器に、ポリエーテルポリオール系ポリウレタンのMEK溶液(U−1)1000g、5%水酸化カリウム水溶液550g、イオン交換水1200gを混合し、1時間攪拌後、混合液を3リットルのセパラブル丸底フラスコに移し変えて、MEK全量と水の一部を留去した。室温まで冷却後、イオン交換水にて濃度調節し、固形分20%のポリウレタン水溶液である、水性樹脂(B−1)を得た。
3リットルのステンレス容器に、カチオン性基含有スチレン−(メタ)アクリル系共重合体(KR−2)のPGMAc/iBuOH溶液500g、イオン交換水2000gを混合し、析出した白色沈殿物をろ集してイオン交換水で洗浄した。イオン交換水で洗浄して得られた白色沈殿物 480g(不揮発分50%)、20%塩酸125.2g、イオン交換水1000 gを3リットルのガラスビーカー内で混合し、1時間攪拌後、混合液を3リットルのセパラブル丸底フラスコに移し変えて、水の一部を留去した。室温まで冷却後、イオン交換水にて濃度調節し、固形分25.6%のイオン性官能基を含有する水性樹脂(B−2)を得た。
1リットルのステンレス容器に、ポリビニルピロリドンK30 100g、イオン交換水 400gを入れて攪拌することにより固形分20%の水性樹脂(B−3)を得た。
・工程(A)[溶解工程]
下部に開閉可能なバルブを有するオートクレーブ[1]に上記製造例1で製造したPAS−1 50gとNMP 1200gを入れた。系内に窒素を通気させ、攪拌しながら加圧下で内温250℃まで上昇させた後、30分間攪拌した。
・工程(B)[晶析工程]
前記工程(A)に用いたオートクレーブの開閉可能なバルブとパイプで連結させたオートクレーブ[2]に、予め、上記製造例5で製造したAR−1 10gと25%KOH水溶液3.3gと水6000gを混合させたアニオン性基含有水性高分子化合物水溶液を入れた。このオートクレーブ[2]に、前記工程(A)で溶解させたPASのNMP溶液をオートクレーブ[1]のバルブを開くことで流し込み、オートクレーブ[2]内に晶析液を得た。PASのNMP溶解液をアニオン性基含有水性高分子化合物水溶液に流し込む操作を11回繰り返して得られた晶析液78.7kgから、目開き45μmの金属メッシュを用いて溶け残りを除去した(得られた晶析液のpHは8.0であった)。
・工程(C)[酸析工程]
前記工程(B)で得られた晶析液に2%塩酸を606.1g滴下することで表面にアニオン性基含有水性高分子化合物が被覆したPAS微粒子を凝集させた酸析スラリーを得た(得られた液のpHは2.8であった)。
・工程(D)[ウェットケーキ作製工程]
前記工程(C)で得られた酸析スラリーより水性媒体を吸引ろ過し、ろ集した残渣の洗液の電気伝導度が0.5mS/cm以下になるまでイオン交換水で洗浄して、不揮発分23.5%の含水アニオン性基含有水性高分子化合物被覆PAS粒子ウェットケーキを2650g得た。
・工程(E)[微粒子分散体作製工程]
前記工程(D)で得られた含水アニオン性基含有水性高分子化合物被覆PAS粒子ウェットケーキ2650gと50%ジメチルアミノエタノール水溶液22.9gを5Lのステンレスカップに入れて、Hielscher社製超音波分散機 UP400ST(出力400W、周波数24kHz)にて45分間超音波を照射し、イオン交換水にて不揮発分23%になるように調整してPAS微粒子分散体(D−1)を得た。得られた分散体の分散粒径(D50)は240nmだった。
・工程(A)[溶解工程]
下部に開閉可能なバルブを有するオートクレーブ[1]に上記製造例2で製造したPAS−2 50gとNMP 1200gを入れた。系内に窒素を通気させ、攪拌しながら加圧下で内温250℃まで上昇させた後、30分間攪拌した。
・工程(B)[晶析工程]
前記工程(A)に用いたオートクレーブの開閉可能なバルブとパイプで連結させたオートクレーブ[2]に、予め、上記製造例5で製造したAR−1 22.2gと25%KOH水溶液6.6 gと水6000 gを混合させたアニオン性基含有水性高分子化合物水溶液を入れた。このオートクレーブ[2]に、前記工程(A)で溶解させたPASのNMP溶液をオートクレーブ[1]のバルブを開くことで流し込み、オートクレーブ[2]内に晶析液を得た。PASのNMP溶解液をアニオン性基含有水性高分子化合物水溶液に流し込む操作を10回繰り返して得られた晶析液72.6 kgから、目開き45μmの金属メッシュを用いて溶け残りを除去した(得られた晶析液のpHは9.0であった)。
・工程(C)[酸析工程]
前記工程(B)で得られた晶析液に2%塩酸を773.6g滴下することで表面にアニオン性基含有水性高分子化合物が被覆したPAS微粒子を凝集させた酸析スラリーを得た(得られた液のpHは2.7であった)。
・工程(D)[ウェットケーキ作製工程]
前記工程(C)で得られた酸析スラリーより水性媒体を吸引ろ過し、ろ集した残渣の洗液の電気伝導度が0.5mS/cm以下になるまでイオン交換水で洗浄して、不揮発分28%の含水アニオン性基含有水性高分子化合物被覆PAS粒子ウェットケーキを1960g得た。
・工程(E)[微粒子分散体作製工程]
前記工程(D)で得られた含水アニオン性基含有水性高分子化合物被覆PAS粒子ウェットケーキ1960gと50%ジメチルアミノエタノール水溶液41.6gを5Lのステンレスカップに入れて、Hielscher社製超音波分散機 UP400ST(出力400W、周波数24kHz)にて45分間超音波を照射し、イオン交換水にて不揮発分20%になるように調整してPAS微粒子分散体(D−2)を得た。得られた分散体の分散粒径(D50)は170nmだった。
・工程(A)[溶解工程]
下部に開閉可能なバルブを有するオートクレーブ(A)に上記製造例1で製造したPAS−1 50gとNMP 1200gを入れた。系内に窒素を通気させ、攪拌しながら加圧下で内温250℃まで上昇させた後、30分間攪拌した。
・工程(B)[晶析工程]
前記工程(A)に用いたオートクレーブの開閉可能なバルブとパイプで連結させたオートクレーブ[2]に、予め、上記製造例3で製造したカチオン性基含有水性高分子化合物KR−1 10gと2%塩酸 26.2gと水 6000gを混合させたカチオン性基含有水性高分子化合物水溶液を入れた。このオートクレーブ[2]に、前記工程(A)で溶解させたPASのNMP溶液をオートクレーブ[1]のバルブを開くことで流し込み、オートクレーブ[2]内に晶析液を得た。PASのNMP溶解液をカチオン性基含有水性高分子化合物水溶液に流し込む操作を10回繰り返して得られた晶析液72.6kgから目開き180μmの金属メッシュを用いて溶け残りを除去した(得られた晶析液のpHは3.2であった)。
・工程(C)[塩基析工程]
工程(B)で得られた晶析液に25%水酸化カリウム水溶液を滴下してpHを12.8に調整し、25%食塩水 3000gを添加することで表面にカチオン性基含有水性高分子化合物が被覆したPAS微粒子を凝集させた塩基析スラリーを得た。
・工程(D)[ウェットケーキ作製工程]
前記工程(C)で得られた塩基析スラリーより水性媒体を吸引ろ過し、ろ集した残渣の洗液の電気伝導度が0.5mS/cm以下になるまでイオン交換水で洗浄して、不揮発分30.0%の含水カチオン性基含有水性高分子化合物被覆PAS粒子ウェットケーキを1613.3g得た。
・工程(E)[微粒子分散体作製工程]
前記工程(D)で得られた含水カチオン性基含有水性高分子化合物被覆PAS粒子ウェットケーキ1613.3gと10%酢酸 68.9g、イオン交換水253.8gを5Lのステンレスカップに入れて、Hielscher社製超音波分散機 UP400ST(出力400W、周波数24kHz)にて45分間超音波を照射した後、ナイロン製200メッシュにて沈殿物を除き、イオン交換水にて不揮発分20%になるように調整してPAS微粒子分散体(D−3)を得た。得られた分散体の分散粒径(D50)は149nmであった。
・工程(A)[溶解工程]
下部に開閉可能なバルブを有するオートクレーブ[1]に上記製造例2で製造したPAS−1 50gとNMP 1200gを入れた。系内に窒素を通気させ、攪拌しながら加圧下で内温250℃まで上昇させた後、30分間攪拌した。
・工程(B)[晶析工程]
前記工程(A)に用いたオートクレーブの開閉可能なバルブとパイプで連結させたオートクレーブ[2]に、予め、上記製造例5で製造したAR−2 22.2gと25%KOH水溶液6.6 gと水6000 gを混合させたアニオン性基含有水性高分子化合物水溶液を入れた。このオートクレーブ[2]に、前記工程(A)で溶解させたPASのNMP溶液をオートクレーブ[1]のバルブを開くことで流し込み、オートクレーブ[2]内に晶析液を得た。PASのNMP溶解液をアニオン性基含有水性高分子化合物水溶液に流し込む操作を2回繰り返して得られた晶析液14.7 kgから、目開き45μmの金属メッシュを用いて溶け残りを除去した(得られた晶析液のpHは8.2であった)。
・工程(C)[酸析工程]
前記工程(B)で得られた晶析液に2%塩酸を167.43g滴下することで表面にアニオン性基含有水性高分子化合物が被覆したPAS微粒子を凝集させた酸析スラリーを得た(得られた液のpHは2.8であった)。
・工程(D)[ウェットケーキ作製工程]
前記工程(C)で得られた酸析スラリーより水性媒体を吸引ろ過し、ろ集した残渣の洗液の電気伝導度が0.5mS/cm以下になるまでイオン交換水で洗浄して、不揮発分25%の含水アニオン性基含有水性高分子化合物被覆PAS粒子ウェットケーキを432g得た。
・工程(E)[微粒子分散体作製工程]
前記工程(D)で得られた含水アニオン性基含有水性高分子化合物被覆PAS粒子ウェットケーキ432gと50%ジメチルアミノエタノール水溶液8.28gを1Lのステンレスカップに入れて、Hielscher社製超音波分散機 UP400ST(出力400W、周波数24kHz)にて45分間超音波を照射し、イオン交換水にて不揮発分18.8%になるように調整してPAS微粒子分散体(D−4)を得た。得られた分散体の分散粒径(D50)182nmであった。
製造例11で得られたPAS微粒子分散体(D−1) 310gとBYK348(ビックケミージャパン社製 ポリエーテル変性シロキサン) 0.375gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PA−1を作製した。
前記製造例15で得た塗料PA−1 15.017gと前記製造例8で得られた水性樹脂(B−1) 1.716gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PA−2を作製した。
塗料PA−1と水性樹脂(B−1)を、下表(第1表)に記載した数量にて前記製造例16と同様の方法により、塗料PA−3〜塗料PA−8を作製した。
前記製造例15で得た塗料PA−1 15.017gと水性樹脂であるHW178(DIC社製 ポリエステルポリウレタンディスパージョン 不揮発分34.9%) 1.977gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PA−9を作製した。
塗料PA−1と水性樹脂(HW178)を下表(第2表)に記載した数量にて前記製造例23と同様の方法により、塗料PA−10及び塗料PA−11を作製した。
前記製造例15で得た塗料PA−1 15.017gと前記製造例10で得られた水性樹脂(B−3) 3.450gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PA−12を作製した。
塗料PA−1と水性樹脂(B−3)を下表(第2表)に記載した数量にて前記製造例26と同様の方法により、塗料PA−13及び塗料PA−14を作製した。
前記製造例12で得られたPAS微粒子分散体(D−2) 110gとBYK348 0.112gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PB−1を作製した。
前記製造例29で得た塗料PB−1 15.015gと前記製造例10で得られた水性樹脂(B−1) 1.515gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PB−2を作製した。
塗料PB−1と水性樹脂(B−1)を下表(第3表)に記載した数量にて前記製造例30と同様の方法により、塗料PB−3〜塗料PB−8を作製した。
前記製造例12で得られたPAS微粒子分散体(D−3) 230gとBYK348 0.232gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PC−1を作製した。
前記製造例37で得られた塗料PC−1 15.015gと前記製造例9で得られた水性樹脂(B−2) 2.367gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PC−2を作製した。
塗料PC−1と水性樹脂(B−2)を下表に記載した数量にて前記製造例38と同様の方法により、塗料PC−3〜塗料PC−7を作製した。
前記製造例37で得られた塗料PC−1 15.015gと前記製造例10で得られた水性樹脂(B−3) 3.03gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PC−8を作製した。
塗料PC−1と水性樹脂(B−3)を下表(第5表)に記載した数量にて前記製造例44と同様の方法により、塗料PC−9及び塗料PC−10を作製した。
前記製造例14で得られたPAS微粒子分散体(D−4) 80gとBYK348 0.075gを容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PD−1を作製した。
塗料PD−1と水性樹脂(ビニル変性エポキシエステル樹脂:EFD−5530 不揮発分37.4 % DIC製)を下表(第6表)に記載した数量を容器に入れ、よくかき混ぜて塗料PD−2及び塗料PD−3を作製した。
・塗膜セッティング性能の確認
製造例15で得た塗料PA−2をリン酸亜鉛処理SPCC鋼板にアプリケーター 6mil.を用いて塗布した後、60℃で30分間乾燥させて得られた塗膜のセッティング性を確認した。結果を下表に示す。
上記セッティング性を確認した後、イナートオーブンに320℃で20分間静置させて得られた塗膜の外観を確認した。結果を下表に示す。
A:塗膜の欠落が全くない
B:塗膜の欠落がほとんどない
C:塗膜に若干の欠落が見られる
D:塗膜に欠落が見られる
E:塗膜の欠落が多い
A:塗膜欠陥がなく、高い光沢と鮮映性を有する
B:塗膜にクラックやシワなどの欠陥がなく、光沢を有する
C:塗膜の外縁部に若干の塗膜欠陥がみられる
D:塗膜全体の10%以上20%未満にわたり塗膜欠陥がみられる
E:塗膜全体の20%以上で塗膜欠陥がみられる
※:塗膜の光沢が無く、白濁がみられる
実施例1と同様の操作で、それぞれ製造例で得られた塗料PA−3〜14、PB−2〜8、PC−2〜10、PD−2〜3を用いてセッティング性及び焼付塗膜外観を確認した。結果を下表に示す。
実施例1と同様の操作で、それぞれ製造例で得られた塗料PA−1、PB−1、PC−1、PD−1を用いてセッティング性及び焼付塗膜外観を確認した。結果を下表に示す。
・塗膜の塩水噴霧試験
実施例31で得た塗膜に、SST試験機(ISO型キャス試験機/スガ試験機株式会社製)を用いて塩化ナトリウム濃度50g/Lの塩水溶液を300時間噴霧させて塩水に対する防食性を確認した。その結果、塗膜に欠陥は確認されなかった。
Claims (13)
- イオン性官能基含有水性高分子化合物で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子分散液と、水性樹脂とを含む、金属へのコーティング塗料として用いられるポリアリーレンスルフィド組成物であって、
前記水性樹脂が、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、(メタ)アクリル系樹脂類、スチレン−(メタ)アクリル系樹脂類、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体及びビニルナフタレン−アクリル酸共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種またはその塩であることを特徴とする、ポリアリーレンスルフィド組成物。 - 前記水性樹脂が、スチレン−(メタ)アクリル系樹脂及びポリビニルピロリドンからなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- 前記ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液は、ポリアリーレンスルフィド微粒子、イオン性官能基含有水性高分子化合物、酸又は塩基、及び水性媒体からなる、請求項1又は2に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- 前記イオン性官能基含有水性高分子化合物のイオン性官能基が、カルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基及びリン酸基からなる群より選ばれる少なくとも一種のアニオン性基である、請求項1〜3の何れか一項に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- 前記アニオン性官能基含有水性高分子化合物の酸価が、10〜300mgKOH/gである、請求項4に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- 前記イオン性官能基含有水性高分子化合物のイオン性官能基が、カチオン性基であって、3級アミノ基である、請求項1〜3の何れか一項に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- 前記カチオン性官能基含有水性高分子化合物のアミン価が、10〜300mgKOH/gである、請求項6に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- 前記イオン性官能基含有水性高分子化合物の主骨格が、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル、ビニル変性エポキシエステル樹脂、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリアミドイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性高分子化合物である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- 前記イオン性官能基含有水性高分子化合物において、イオン性官能基の中和に用いられる酸又は塩基が、無機酸、スルホン酸、カルボン酸及びビニル性カルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸、又は、金属水酸化物及び有機アミンからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- 前記ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液中のポリアリーレンスルフィド粒子の体積平均粒径が、1μm以下である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド組成物。
- ポリアリーレンスルフィドを有機溶媒中で加熱して、溶解液とする工程(A)と、
水にイオン性官能基含有水性高分子化合物を添加して溶解させた樹脂水溶液に、工程(A)で得られたポリアリーレンスルフィド溶解液を加えて、ポリアリーレンスルフィド微粒子を形成させる工程(B)と、
工程(B)で得られたポリアリーレンスルフィド微粒子の表層に存在するイオン性官能基含有水性高分子化合物の官能基を酸又は塩基で中和し、ポリアリーレンスルフィド微粒子表面にイオン性官能基含有水性高分子化合物を析出させて、イオン性官能基含有水性高分子で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子を沈殿させる工程(C)と、
工程(C)で得られたイオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド粒子をろ別、洗浄して、含水イオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子ウェットケーキを得る工程(D)と、
工程(D)で得られた含水イオン性官能基含有水性高分子により被覆されたポリアリーレンスルフィド粒子ウェットケーキが有する官能基を酸又は塩基で中和し、イオン性官能基含有水性高分子化合物で被覆されたポリアリーレンスルフィド微粒子分散液を得る工程(E)と、
工程(E)で得られた被覆ポリアリーレンスルフィド微粒子分散液と、水性樹脂とを混合してポリアリーレンスルフィド組成物を得る工程(F)と、
を有する、金属へのコーティング塗料として用いられるポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法であって、
前記水性樹脂が、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ビニル変性エポキシエステル樹脂、(メタ)アクリル系樹脂類、スチレン−(メタ)アクリル系樹脂類、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体及びビニルナフタレン−アクリル酸共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種またはその塩であることを特徴とする、ポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法。 - 前記水性樹脂が、スチレン−(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルピロリドン及びビニル変性エポキシエステル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項11記載のポリアリーレンスルフィド組成物の製造方法。
- 被塗装物に塗装された塗膜であって、
被塗装物が金属であり、かつ、該塗膜が請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリアリーレンスルフィド組成物を用いて得られた塗膜。
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