JP2004298746A - Method for reusing excessively sprayed water paint - Google Patents

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JP2004298746A JP2003094585A JP2003094585A JP2004298746A JP 2004298746 A JP2004298746 A JP 2004298746A JP 2003094585 A JP2003094585 A JP 2003094585A JP 2003094585 A JP2003094585 A JP 2003094585A JP 2004298746 A JP2004298746 A JP 2004298746A
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Susumu Hibi
進 日比
Hiroki Narahashi
弘樹 楢橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for reusing melamine resin-curable type water paint, at the concentrating step of which a melamine resin or a pigment does not agglomerate in the water paint and by which the curability of the water paint to be reused and such film characteristics of a cured coating film as hardness, water resistance and weather resistance are hardly deteriorated. <P>SOLUTION: This water paint to be reused contains a binder component containing the melamine resin as a curing agent. Booth circulating water contains 1-10 wt.% water-compatible organic solvent and the pH of booth the circulating water is adjusted to 8.0-9.0. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、噴霧塗装法において被塗物に塗着されなかった水性塗料を回収して再使用する方法に関し、特に自動車車体等を噴霧塗装する際に、車体に塗着されなかった水性塗料を回収して再使用する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
塗装ブース内において塗料を自動車車体等の被塗物に噴霧塗装するにあたって、被塗物に塗着しない塗料のダストが多く発生し、この塗料ダストは塗装ブース内の洗浄水に溶解乃至分散させて捕集される。このように洗浄水に捕集される塗料ダストは多量であるために、これをそのまま廃棄すると塗料の損失になると共に、また環境汚染の問題にもつながる。
【0003】
そこで、従来から洗浄水に捕集された塗料を回収して再使用することが検討されており、例えば特開昭49−51324号公報(特許文献1)に開示されるような回収方法が提供されている。すなわちこのものは、水性塗料組成物の噴霧されたものを水に捕集して得られる塗料希釈水を逆浸透ろ過膜や限外ろ過膜などを通して水をろ過し、濃度を元の水性塗料組成物と同程度に戻すようにしたものであり、このように濃縮することによって塗膜形成用の水溶性アルキド樹脂や水溶性アクリル樹脂などの水溶性樹脂や顔料等の不揮発分濃度を元の水性塗料組成物に近似させるようにして再生使用できるようにしたものである。
【0004】
しかし、メラミン樹脂硬化系の水性塗料では、メラミン樹脂は水溶性であり、回収をおこなうために水をろ過するとこのメラミン樹脂も水と共にろ過され、回収された水性塗料中のメラミン樹脂の含有率が小さくなる。この結果、再使用する塗料については硬化性が低下し、硬化塗膜の硬度、耐水性、耐候性等の膜特性が悪化し、メラミン樹脂の組み合わせによっては、濃縮する過程において水性塗料中での樹脂や顔料が凝集しやすくなる。
【0005】
特開平5−214292号公報(特許文献2)には、バインダー成分である樹脂のSP値を制御してこの問題を解決する方法が記載されている。しかしながら、この方法では再使用できる水性塗料の種類が特定のバインダー樹脂を含むものに限定されてしまい、メラミン樹脂硬化系の水性塗料には必ずしも有効ではない。
【0006】
これまでは、メラミン樹脂硬化系の水性塗料において、どのようなメラミン樹脂が流出し易いのか、また流出量がどの程度になれば硬化塗膜の膜特性に悪影響が生ずるかが明確に検討されておらず、再使用を行う際に経験則に頼った運用がなされていた。今後、水性塗料の再使用方法を幅広く展開するためにはメラミン樹脂の溶出量と塗膜の特性変化との関係を明確化し、用途や塗装ラインの特性に応じた適切なメラミン樹脂を選択できる指標を確立する必要がある。
【0007】
【特許文献1】
特開昭49−51324号公報
【特許文献2】
特開平5−214292号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、濃縮する過程において水性塗料中で樹脂や顔料が凝集せず、再使用する塗料については硬化性が低下したり、硬化塗膜の硬度、耐水性、耐候性等の膜特性が悪化することのない、メラミン樹脂硬化系水性塗料の再使用方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水性塗料を被塗物に噴霧する工程;
過剰噴霧された水性塗料のダストをブース循環水と共に捕集する工程;
捕集された水性塗料及びブース循環水を含む塗料希釈液を、限外ろ過膜を用いて濃縮液とろ液とに分離する工程;
ろ液はブース循環水として使用し、濃縮液は水性塗料として使用する工程;を包含する過剰噴霧された水性塗料の再使用方法において、
該水性塗料がメラミン樹脂を硬化剤とするバインダー成分を含み、該ブース循環水が1〜10重量%の量で水混和性有機溶媒を含み、pH8.0〜9.0に調節されている、水性塗料の再使用方法を提供するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の方法ではメラミン樹脂硬化系水性塗料を用いる。メラミン樹脂硬化系水性塗料とは、基体樹脂及びメラミン樹脂を組合わせたバインダー成分、及び自動車車体塗装用水性塗料に通常使用される顔料及び添加物を、水性媒体に溶解または分散した状態で含む塗料をいう。基体樹脂として好ましいものは水性ポリエステル樹脂である。
【0011】
ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分を縮合することによって製造される。但し、少割合のモノカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン、及びアルキド樹脂等を同時に縮合させてもよい。
【0012】
多価カルボン酸成分としては、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水トリメリット酸、テトラブロモ無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの芳香族多価カルボン酸;ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、1,4−および1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸;4−ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシピバリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸などのヒドロキシカルボン酸;及び安息香酸、t−ブチル安息香酸などのモノカルボン酸が使用できる。
【0013】
多価アルコール成分としては、ジオール類および三価以上のポリオール類が使用できる。好ましいものは、重合度5〜50の共役アルカジエンオリゴマーまたはポリマーから誘導されるヒドロキシル基末端ポリアルカジエンジオール(分子量1,000〜4,000、特に1,500〜3,000の範囲)、1,4−ポリイソプレンジオール、1,4−および1,2−ポリブタジエンジオール、及びそれらの水素添加物などである。
【0014】
ポリエステル樹脂は、乾性油または半乾性油およびそれらの脂肪酸を含有するアルキド樹脂であってもよい。乾性油または半乾性油およびそれらの脂肪酸は、炭素数6以上の脂肪酸またはそれを含む油脂であってよく、ポリエステル樹脂の30重量%まで、好ましくは25重量%まで、特に10〜20重量%を構成する量で含有される。これら油脂成分の例はヒマシ油、アマニ油、脱水ヒマシ油、桐油、サフラワー油、大豆油、トール油、ヤシ油、パーム核油およびそれらの脂肪酸である。ヤシ油およびパーム核油が好ましい。
【0015】
ポリエステル樹脂は、更に、カージュラE(商品名:シエル化学製)などのモノエポキサイド化合物、およびラクトン類(β−プロピオラクトン、ジメチルプロピオラクトン、ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−カプリロラクトン、クロトラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトンなど)を含有していてもよい。特にラクトン類は、多価カルボン酸および多価アルコールのポリエステル鎖へ開環付加してそれ自身ポリエステル鎖を形成し、さらには水性中塗り塗料組成物の耐チッピング性を向上するのに役立つ。これらは、全反応成分の合計重量の3〜30%、好ましくは5〜20%、特に7〜15%で含有されてよい。
【0016】
ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸成分、多価アルコール成分及び上記反応成分を常法により窒素気流中、例えば150〜250℃で4〜10時間加熱し、縮合することによって合成できる。その際、縮合反応に通常使用される触媒を使用してよい。
【0017】
縮合反応の条件は、得られるポリエステル樹脂の酸価が5〜150mgKOH/g(固形分)、好ましくは10〜100mgKOH/g(固形分)、水酸基価が30〜250mgKOH/g(固形分)、好ましくは50〜150mgKOH/g(固形分)、および重量平均分子量が10,000〜200,000、好ましくは25,000〜160,000に達するように調節すべきである。
【0018】
水性塗料は、前記ポリエステル樹脂に加えて、カルボキシル基を含有する樹脂、例えばカルボキシル基を含有するアクリル樹脂またはポリエステル樹脂の微粉末も更に含有してよい。このような樹脂の微粉末としては、粒径が3〜60μm、特に5〜25μmであり、酸価が15〜300mgKOH/g(固形分)、特に30〜100mgKOH/g(固形分)のものが好ましく使用できる。このような樹脂微粒子を分散することにより、水性塗料のハイソリッド化ばかりでなく、構造粘性効果によりタレ限界膜厚を向上させることができる。
【0019】
上記樹脂微粉末の添加量は、樹脂微粉末とポリエステル樹脂との重量比が、2/98〜40/60、好ましくは5/95〜30/70、特に10/90〜25/75となる量である。
【0020】
メラミン樹脂は架橋剤であり、加熱されるとポリエステル樹脂等の基体樹脂に含まれる水酸基等と反応して、これを硬化させる。メラミン樹脂は任意に添加される樹脂の微粉末とも反応することが好ましい。メラミン樹脂として具体的には、ジ−、トリ−、テトラ−、ペンタ−、ヘキサ−メチロールメラミンおよびそれらのアルキルエーテル化物(アルキルはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル等)等を挙げることができる。メラミン樹脂の好ましい数平均分子量Mnは、300〜3000であり、数平均分子量Mnが300未満では塗膜の硬化性が不十分となる恐れがあり、3000を超えると水性化が不十分となる恐れがある。より好ましくは、300〜2000である。
【0021】
メラミン樹脂の市販品としては、三井サイテック社製「マイコート(商品名)506」、「マイコート212」、「マイコート723」、「サイメル(商品名)238」、「サイメル202」、「サイメル254」、「サイメル211」、「サイメル303」、「サイメル370」、「サイメル325」、「サイメル1156」など、三井化学社製「ユーバン(商品名)20N」、「ユーバン20SB」、「ユーバン128」など、住友化学社製「スミマール(商品名)M−50W」、「スミマールM−40N」、「スミマールM−30W」などの親水性メラミンおよび/または疎水性メラミン樹脂が挙げられる。
【0022】
水性塗料中のメラミン樹脂の含有量は、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂との固形分重量比が50/50〜95/5、好ましくは60/40〜90/10となる量である。この重量比が50/50未満であると塗膜の耐チッピング性が低下する。この重量比が95/5を越えると塗料の硬化性が低下し、硬化塗膜の膜特性が悪化する。
【0023】
ポリエステル樹脂を溶解または分散させる水性媒体は通常、脱イオン水であるが、必要によりジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどの水混和性有機溶媒を少量含んでいてよい。
【0024】
使用される塩基としては、アルカリ金属の水酸化物およびアンモニア水のような無機塩基、およびメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ピペラジン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルドデシルアミンなどのアミンがある。トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミンが好ましい。
【0025】
本発明で好適に使用される水性塗料は、慣用の顔料、例えば、二酸化チタン、鉛白、亜鉛華、硫化亜鉛、グラファイト、カーボンブラック、防錆顔料、および任意に炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸系、ケイ酸塩系、アルミニウム水和物系などの体質顔料を含有し得る。本発明において、最も好ましく使用される水性塗料は、白色顔料としての二酸化チタンと黒色顔料としてのカーボンブラックの混合物である。
【0026】
塗料組成物の顔料含有量は、顔料/塗料組成物中の樹脂固形分の重量比として表わされ、通常0.01/1〜1/1、好ましくは0.03/1〜0.9/1の範囲内である。
【0027】
本発明の方法は、例えば、図1に示すような水性塗料用のリサイクルシステムにおいて行なうことができる。図1は、単色の水性塗料用リサイクルシステムを表している。先ず、水性中塗り塗料20を塗装ブース1内で塗装ガン2から噴射して、被塗物(自動車車体が想定されている。)50を噴霧塗装する。このとき、被塗物50に付着しなかった過剰噴霧塗料4は、天井からの気流70によって、ブース循環水6によって回収されてブース循環水槽5に送られる。ブース循環水6は繰り返し利用される。
【0028】
一定の塗装期間後、ブース循環水槽5内の内容物の全部または一部(好ましくは全部)を濃縮槽7に移送する。濃縮槽7の内容物8は、通常、限外ろ過装置9によってろ液11と濃縮された塗料に分離される。分離されたろ液11はろ液槽10に移送して貯蔵され、他方、濃縮された塗料は再度濃縮槽7に戻されて限界ろ過装置9により更に分離・濃縮された後、最終的に所望の濃度に達した濃縮塗料13が回収塗料槽12に移され、貯蔵される。
【0029】
濃縮塗料13は、必要時に取り出されて、塗着減分を新しい水性塗料で補充した後、塗装ガン2に送られて塗装に再利用される。他方、ろ液11は、ブース循環水槽5に移送されて、ブース1内の洗浄やブース循環水6に再利用されたり、あるいは洗浄槽30に移送されて、洗浄水31として濃縮分離後の限外ろ過装置9の洗浄に使用される。
【0030】
本発明の方法では、ブース循環水6には1〜10重量%、特に2〜8重量%の量で水混和性有機溶媒を含有させることが好ましい。ブース循環水中の塗料(塗料希釈液)の安定性を向上させるためである。水混和性有機溶媒としては、特に、ブチルジグリコールやエチレングリコールモノブチルエーテル等が好ましい。水混和性有機溶媒の含有量が1重量%未満であると濃縮後に塗料が凝集したり塗料希釈液の安定性が低下し、10重量%を越えると濃縮塗料の安定性が低下したり、限外ろ過濃縮時のろ過効率が低下する。
【0031】
また、ブース循環水6は、pH8.0〜9.0、特に8.2〜8.8に調節されていることが好ましい。アミン中和型塗料の希釈安定性を確保するためである。ブース循環水のpHが8.0未満であると塗料希釈液の安定性が低下したり、塗料希釈液が濃縮時に凝集し、9.0を越えると樹脂の耐加水分解性が著しく低下し、塗料の安定性が低下したり、塗膜の品質が低下する。
【0032】
ブース循環水のpHは塩基を含有させて調節する。塩基としては上述のものが使用できる。その中でも特に好ましい塩基はジメチルエタノールアミンおよびトリエチルアミン等である。
【0033】
濃縮塗料13は、膜濃縮されているためメラミン樹脂の一部がブース循環水に溶出している場合には、硬化性が低下している。従って、これをそのまま塗装に再使用すると硬度、耐水性、耐候性等の膜特性に劣る硬化塗膜が形成される可能性が高い。しかしながら、実際には、濃縮塗料に新しい水性塗料を補充した再使用混合塗料が塗装に再使用される。それゆえ、濃縮塗料から溶出したメラミン樹脂の減分は、ある程度新しい水性塗料(初期塗料)に含まれているメラミン樹脂で補うことができる。
【0034】
してみれば、初期塗料に含まれているメラミン樹脂量と濃縮塗料に残存するメラミン樹脂量との合計が再使用混合塗料のポリエステル樹脂を硬化させるのに十分な量であれば、再使用混合塗料全体としては硬化性が低下せず、膜特性の劣化も防止される。
【0035】
混合される初期塗料に含まれているメラミン樹脂量は、初期塗料の補充量にメラミン樹脂の含有率を乗じて算出される。初期塗料の補充量は塗料の塗着減分とほぼ同一であり、その量は塗装装置の塗着効率が決まれば定まる。
【0036】
濃縮塗料に残存するメラミン樹脂量は、初期塗料に含まれているメラミン樹脂量から、溶出したメラミン樹脂量を差し引いた量である。
【0037】
溶出したメラミン樹脂量は、水性塗料に含まれているメラミン樹脂量及びメラミン樹脂のブース循環水に対する流出率が決まれば両者を乗じて算出することができる。ここで、メラミン樹脂は親水性の場合もあれば疎水性の場合もあり、過剰塗料を捕集及び濃縮するという特定の条件下でどの程度流出するかをメラミン樹脂単独の特性から決定することは困難である。しかしながら、メラミン樹脂のブース循環水に対する流出率は、例えば、以下のような方法を工夫すれば、決定することができる。
【0038】
まず、水性塗料の濃度以下(例えば、不揮発分40%)のポリエステル樹脂ワニスを調製する。ポリエステル樹脂ワニスに、水又は純水に水混和性有機溶媒を加えた水溶液を加えて固形分濃度10重量%に希釈する。限外ろ過膜を用いて、加えた量と同じ量のろ液を得られるまで、希釈ポリエステル樹脂ワニスを濃縮する。得られたろ液の固形分濃度を測定する。式
【0039】
【数4】

Figure 2004298746
【0040】
によりポリエステル樹脂のブース循環水に対する流出率(%)が算出される。使用するポリエステル樹脂の種類は、水性であれば特に限定されないが、流出率が10%以下であることが好ましい。
【0041】
次いで、上記ポリエステル樹脂とメラミン樹脂とを水性塗料と同一の量比で含有する混合樹脂ワニスを用意する。混合樹脂ワニスに、水又は純水に水混和性有機溶媒を加えた水溶液を加えて固形分濃度10重量%に希釈する。限外ろ過膜を用いて、加えた量と同じ量のろ液を得られるまで、希釈混合樹脂ワニスを濃縮する。得られたろ液の固形分を測定する。式
【0042】
【数5】
Figure 2004298746
【0043】
によりメラミン樹脂のブース循環水に対する流出率(%)が算出される。
【0044】
メラミン樹脂の流出率を使えば過剰塗料を捕集及び濃縮する過程で失われるメラミン樹脂量を算出でき、濃縮塗料に残存するメラミン樹脂量を決定できる。そうすると、再使用混合塗料に含まれるメラミン樹脂の量は、初期塗料の補充量が決まれば決定される。初期塗料の補充量は塗装装置の塗着効率に依存して定まる。それゆえ、使用する塗装装置の塗着効率を測定すれば、その塗着効率から初期塗料の補充量が決定される。このようにして、再使用混合塗料に含まれるメラミン樹脂の量はメラミン樹脂の流出率と塗着効率から決定することができる。
【0045】
再使用混合塗料の硬化性低下を防止するためには、このように決定された再使用混合塗料に含まれるメラミン樹脂の量を、硬化に必要な所定量以上に保つように塗料組成を設計すればよい。この量は、メラミン樹脂の含有量が初期塗料の70%以上になる量であることが解っている。
【0046】
このように、初期塗料の補充量は塗装装置の被塗物に対する塗着効率に依存して定まる。また、正常な硬度の塗膜を形成するために必要な量のメラミン樹脂の量も経験的に解っている。そのため、正常な硬度の塗膜を形成するために必要な量のメラミン樹脂を再使用混合塗料中に確保するために、メラミン樹脂が有すべき流出率の最大値は、塗装装置の塗着効率基準にして計算することができる。
【0047】
ポリエステル樹脂の流出率も考慮した場合の一般的計算式
▲1▼初期塗料中のポリエステル樹脂の重量をAとし、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂の固形分重量比を、式A/(100−A)とすると、硬化性の低下のない再使用可能な混合塗料の(ポリエステル樹脂+メラミン樹脂)100中に含まれるメラミン樹脂含有量は、式0.7×(100−A)以上でなければならない。ここで、0.7を乗じているのは、硬化に必要なメラミン樹脂の量が初期塗料の70%以上であることが解っているからである。
【0048】
▲2▼また、塗着効率がX%の塗装装置(塗装ライン)であれば再使用混合塗料中の初期塗料と回収塗料の混合比は、式X/(100−X)となる。
【0049】
▲3▼ここで、ポリエステル樹脂の流出率をP%として、メラミン樹脂の流出率がY%である初期塗料を濃縮して得られる回収塗料中のメラミン樹脂含有量は、式
(100−A)×(100−Y)/100
となり、回収塗料中のポリエステル樹脂含有量は、式
A×(100−P)/100
となる。
【0050】
▲4▼したがって、再使用する混合塗料中の(ポリエステル樹脂+メラミン樹脂)100中に含まれるメラミン樹脂含有量Cは、式
【0051】
【数6】
Figure 2004298746
【0052】
となり、ポリエステル樹脂含有量Bは、式
【0053】
【数7】
Figure 2004298746
【0054】
となる。
【0055】
▲1▼および▲2▼より以下の関係式が成り立つ
【0056】
【数8】
Figure 2004298746
【0057】
ここで、100−A=α、100−X=βとおくと、上記関係式よりメラミン流出率Yは、式
【0058】
【数9】
Figure 2004298746
【0059】
となる。このようにして、所定の塗着効率とポリエステル樹脂の流出率がわかれば、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂がいかなる固形分量比であってもメラミン樹脂の最大流出率を理論的に求めることができる。
【0060】
ポリエステル樹脂の流出率を無視した場合の簡易的計算式
ポリエステ樹脂の流出率は10%以下であり実質上無視して計算してもよい。その場合の簡易的計算式は以下の通りである。
【0061】
▲1▼初期塗料中のポリエステル樹脂とメラミン樹脂の固形分重量比を、式A/(100−A)とすると、硬化性の低下のない再使用可能な混合塗料の(ポリエステル樹脂+メラミン樹脂)100中に含まれるメラミン樹脂含有量は、式0.7×(100−A)以上でなければならない。
【0062】
▲2▼また、塗着効率がX%の塗装装置(塗装ライン)であれば再使用混合塗料中の初期塗料と回収塗料の混合比は、式X/(100−X)となる。
【0063】
▲3▼ここで、ポリエステル樹脂の流出率=0%として、メラミン樹脂の流出率がY%である初期塗料を濃縮して得られる回収塗料中のメラミン樹脂含有量は、式
(100−A)×(100−Y)/100
となる。
【0064】
▲4▼したがって、再使用する混合塗料中の(ポリエステル樹脂+メラミン樹脂)100中に含まれるメラミン樹脂含有量は、式
【0065】
【数10】
Figure 2004298746
【0066】
となる。
▲1▼および▲2▼より以下の関係式が成り立つ
【0067】
【数11】
Figure 2004298746
【0068】
この式を整理計算すると、メラミン樹脂の最大流出率Yは、式
【数12】
Y=3000/(100−X) (1)
[式中、Yは最大流出率(%)であり、Xは塗着効率(%)である。]
となる。
【0069】
但し、上述の理論式以外にも、ポリエステル樹脂の流出率の値にかかわらず利用できる実験式がある。すなわち、メラミン樹脂の最大流出率は、式
【数13】
Y=0.0001X−0.0065X+0.5635X+40 (2)
[式中、Yは最大流出率(%)であり、Xは塗着効率(%)である。]
によって計算してもよい。
【0070】
一例を示せば、以下の表に示す関係が成立する。
【0071】
【表1】
Figure 2004298746
【0072】
このようにして、塗着効率に適した流出率のメラミン樹脂を選択して水性塗料の硬化剤として使用すれば再使用塗料の硬化性低下は生じない。
【0073】
更に、メラミン樹脂の流出率はメラミン樹脂の溶解性パラメータ(SP値)と相関性を有しており、溶解性パラメータに換算することができる。この関係を利用すれば、流出率よりもより一般的な特性値である溶解性パラメータを基準にしてメラミン樹脂を選択することができる。つまり、式(1)又は式(2)で計算される最大流出率の値を溶解性パラメータに換算し、その値以下の溶解性パラメータを有するメラミン樹脂を選択して使用すればよい。
【0074】
流出率と溶解性パラメータとの関係は、式
【数14】
Z=0.0604Y+10.5
[式中、Zは溶解性パラメータであり、Yは流出率(%)である。]
によって表される。
【0075】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例において「部」、「%」及び「比率」は特に断らないかぎり、重量基準である。
【0076】
製造例
ポリエステル樹脂の合成
【表2】
Figure 2004298746
【0077】
撹拌機、温度調節機、冷却管を備えた反応容器に表1に示す成分を仕込み、昇温した。反応により生成する水をキシレンと共沸させて除去した。
【0078】
還流開始より約2時間をかけて温度を190℃にし、カルボン酸相当の酸価が40、及び水酸基価が99になるまで撹拌と脱水を継続し、反応を終了した。さらにジメチルエタノールアミン6.0部を加え、脱イオン水113部を加えた。得られたポリエステル樹脂は数平均分子量3000であり、水溶液の固形分濃度は44%であった。
【0079】
実施例1
水性塗料の調製
製造例で得たポリエステル樹脂ワニス37.7部、脱イオン水10部、二酸化チタン(石原産業社製「CR−97(商品名)」)8.0部、及び沈降性硫酸バリウム(堺化学社製「B−34(商品名)」)31.0部、カーボンブラック(三菱化学社製「MA−100(商品名)」)1.0部をペイントコンディショナーに仕込み、粒径1.4〜2.0mmのガラスビーズ90部を加えて、室温で1時間ミル分散した。分散物を金網に通してガラスビーズを除去して顔料ペーストを得た。顔料ペーストに含まれている顔料の粒度は10μm以下であった。
【0080】
得られた顔料ペースト87.7部、製造例で得たポリエステル樹脂ワニス57.8部、メラミン樹脂(三井サイテック社製「マイコート723(商品名)」、固形分100%)18部、表面調整剤(エアプロダクツジャパン社製「サーフィノール104E(商品名)」)0.5部、脱イオン水10部をディスパーに仕込み、10分間撹拌して水性塗料を得た(塗料配合=174g)。
【0081】
ポリエステル樹脂とメラミン樹脂との固形分比は7/3であり、塗料の固形分濃度は58%であった。また、つぶゲージ法(JIS K 5400A法)により顔料の粒度を測定したところ10μm以下であった。
【0082】
得られた水性塗料を希釈及び膜濃縮する試験を行った。まず、水性塗料500gにブチルジグリコールの5%水溶液1500gを加えて固形分濃度15%になるまで希釈した。その後、ここにジメチルエタノールアミンを加えてpH8.5に調節した。次いで、希釈塗料を液送ポンプ付きペンシル型UFモジュール(旭化成社製)に循環させて希釈液と同量(1500g)のろ液が生成するまで濃縮した。顔料の粒度を測定したところ10μm以下であった。
【0083】
比較例1
水性塗料500gに脱イオン水1500gを加えて固形分濃度15%になるまで希釈した。次いで、希釈塗料を液送ポンプ付きペンシル型UFモジュール(旭化成社製)に循環させて希釈液と同量(1500g)のろ液が生成するまで濃縮した。顔料の粒度を測定したところ25μm以上であった。
【0084】
比較例2
ブチルジグリコールの15%水溶液にジメチルエタノールアミンを加えてpH8.5に調節した。水性塗料500gにこの水溶液1500gを加えて固形分濃度15%になるまで希釈した。次いで、希釈塗料を液送ポンプ付きペンシル型UFモジュール(旭化成社製)に循環させて希釈液と同量(1500g)のろ液が生成するまで濃縮した。この濃縮には6時間を要し、実施例1で行った場合の3倍の時間が必要であり、濃縮効率が悪化した。
【0085】
実施例2
メラミン樹脂の種類を三井サイテック社製「サイメル370(商品名)」(固形分濃度88%)に変更し、これを20.5部配合すること以外は実施例1と同様にして水性塗料を得た。ポリエステル樹脂とメラミン樹脂との固形分比は7/3であり、塗料の固形分濃度は57%であった。また、顔料の粒度は10μm以下であった。次いで、実施例1と同様にして塗料の希釈濃縮試験を行った。結果を表3に示す。
【0086】
比較例3
実施例2で得られた水性塗料を用いること以外は比較例1と同様にして塗料の希釈濃縮試験をそれぞれ行った。結果を表3に示す。
【0087】
実施例3
メラミン樹脂の種類を三井サイテック社製「マイコート212(商品名)」(固形分濃度90%)に変更し、これを20部配合すること以外は実施例1と同様にして水性塗料を得た。ポリエステル樹脂とメラミン樹脂との固形分比は7/3であり、塗料の固形分濃度は57%であった。また、顔料の粒度は10μm以下であった。次いで、実施例1と同様にして塗料の希釈濃縮試験を行った。結果を表3に示す。
【0088】
比較例4
実施例3で得られた水性塗料を用いること以外は比較例1と同様にして塗料の希釈濃縮試験をそれぞれ行った。結果を表3に示す。
【0089】
実施例4
メラミン樹脂の種類を三井サイテック社製「サイメル238(商品名)」(固形分濃度100%)に変更し、これを18部配合すること以外は実施例1と同様にして水性塗料を得た。ポリエステル樹脂とメラミン樹脂との固形分比は7/3であり、塗料の固形分濃度は58%であった。また、顔料の粒度は10μm以下であった。次いで、実施例1と同様にして塗料の希釈濃縮試験を行った。結果を表3に示す。
【0090】
比較例5
実施例4で得られた水性塗料を用いること以外は比較例1と同様にして塗料の希釈濃縮試験をそれぞれ行った。結果を表3に示す。
【0091】
【表3】
Figure 2004298746
【0092】
表3に示されるように、5重量%の量でブチルジグリコール(BDG)を含み、pH8.5に調節されているブース循環水で希釈及び濃縮すると、顔料の粒径は増加しなかった。
【0093】
実施例5
流出率の測定
製造例で得たポリエステル樹脂ワニス(固形分濃度44%)500gにブチルジグリコールの5%水溶液1700gを加えて固形分濃度10%になるまで希釈した。ここにジメチルエタノールアミンを加えてpH8.0に調節した。この溶液を、液送ポンプ付きペンシル型UFモジュール(旭化成社製)に循環させて濃縮し、ろ液1700gを得た。ろ液の固形分濃度は0.86%であった。この値からポリエステル樹脂流出率を計算すると6.6%であった。
【0094】
メラミン樹脂として、三井サイテック社製の「マイコート508(商品名)」(固形分濃度80%)を用いた。製造例で得たポリエステル樹脂ワニスとこのメラミン樹脂とを、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂との固形分比が7/3になるように混合し、固形分濃度40%になるように純水で希釈した。
【0095】
得られた混合ワニス500gにブチルジグリコールの5%水溶液1500gを加えて固形分濃度10%になるまで希釈した。ここにジメチルエタノールアミンを加えてpH8.0に調節した。この溶液を、液送ポンプ付きペンシル型UFモジュール(旭化成社製)に循環させて濃縮し、ろ液1500gを得た。ろ液の固形分濃度は0.67%であった。この値及びポリエステル樹脂流出率からメラミン樹脂流出率を計算すると1.3%であった。
【0096】
上記と同様にして、異なる種類のメラミン樹脂の流出率を測定した。結果を表4に示す。
【0097】
【表4】
Figure 2004298746
a,b)三井サイテック社製メラミン樹脂の商品名
【0098】
参考例1
リン酸亜鉛処理した縦150mm、横70mm、厚さ0.7mmの溶融亜鉛めっき鋼板に、カチオン電着塗料(日本ペイント社製「パワートップU−50(商品名)」)を乾燥膜厚20μmになるように電着塗装し、160℃で30分間焼付けて硬化させた。
【0099】
次いで、電着塗膜の上に、実施例1で得られた希釈濃縮試験前の水性塗料をエアスプレーにて乾燥膜厚25μmになるように塗布し、150℃で30分間焼き付け硬化させた。得られた塗膜の硬度は鉛筆硬度Hであった。
【0100】
実施例6
実施例1で得られた水性塗料はメラミン樹脂として三井サイテック社製「マイコート723(商品名)」を使用している。この樹脂の流出率は66%である。塗着効率が60%の塗装装置を想定すると、使用できるメラミン樹脂の流出率は、表1で求めたように算出すると72%以下である。
【0101】
実施例1で得られた希釈濃縮試験後の水性塗料(回収塗料)40gに、実施例1で得られた希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)60gを加えて再使用混合塗料を得た。この再使用混合塗料中希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)の含有量は60%である。尚、この含有量は塗装装置の塗着効率に相当する。次いで、水性塗料としてこの再使用混合塗料を用いること以外は参考例1と同様にして塗膜を形成した。得られた塗膜の硬度は鉛筆硬度でHであった。
【0102】
比較例6
実施例1で得られた希釈濃縮試験後の水性塗料(回収塗料)75gに、実施例1で得られた希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)25gを加えて再使用混合塗料を得た。この再使用混合塗料中希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)の含有量は25%である。次いで、水性塗料としてこの再使用混合塗料を用いること以外は参考例1と同様にして塗膜を形成した。すなわち、実施例1で用いたメラミンと同一のメラミンを用いて、塗着効率が25%である場合を比較例とした。得られた塗膜の硬度は鉛筆硬度でFであった。
【0103】
参考例2
リン酸亜鉛処理した縦150mm、横70mm、厚さ0.7mmの溶融亜鉛めっき鋼板に、カチオン電着塗料(日本ペイント社製「パワートップU−50(商品名)」)を乾燥膜厚20μmになるように電着塗装し、160℃で30分間焼付けて硬化させた。
【0104】
次いで、電着塗膜の上に、実施例2で得られた希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)をエアスプレーにて乾燥膜厚25μmになるように塗布し、150℃で30分間焼き付け硬化させた。得られた塗膜の硬度は鉛筆硬度Hであった。
【0105】
実施例7
実施例2で得られた水性塗料はメラミン樹脂として三井サイテック社製「サイメル370(商品名)」を使用している。この樹脂の流出率は57%である。塗着効率が40%の塗装装置を想定すると、使用できるメラミン樹脂の流出率は59%以下である。
【0106】
実施例2で得られた希釈濃縮試験後の水性塗料(回収塗料)40gに、実施例2で得られた希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)60gを加えて再使用混合塗料を得た。この再使用混合塗料中希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)の含有量は60%である。次いで、水性塗料としてこの再使用混合塗料を用いること以外は参考例2と同様にして塗膜を形成した。得られた塗膜の硬度は鉛筆硬度でHであった。
【0107】
比較例7
実施例2で得られた希釈濃縮試験後の水性塗料(回収塗料)75gに、実施例2で得られた希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)25gを加えて再使用混合塗料を得た。この再使用混合塗料中希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)の含有量は25%である。次いで、水性塗料としてこの再使用混合塗料を用いること以外は参考例2と同様にして塗膜を形成した。すなわち、実施例2で用いたメラミンと同一のメラミンを用いて、塗着効率が25%である場合を比較例とした。得られた塗膜の硬度は鉛筆硬度でFであった。
【0108】
参考例3
リン酸亜鉛処理した縦150mm、横70mm、厚さ0.7mmの溶融亜鉛めっき鋼板に、カチオン電着塗料(日本ペイント社製「パワートップU−50(商品名)」)を乾燥膜厚20μmになるように電着塗装し、160℃で30分間焼付けて硬化させた。
【0109】
次いで、電着塗膜の上に、実施例3で得られた希釈濃縮試験前の水性塗料(初期塗料)をエアスプレーにて乾燥膜厚25μmになるように塗布し、150℃で30分間焼き付け硬化させた。得られた塗膜の硬度は鉛筆硬度Hであった。
【0110】
【発明の効果】
メラミン樹脂硬化系水性塗料の再使用方法によれば、濃縮する過程において水性塗料中で樹脂や顔料が凝集せず、再使用する塗料については硬化性が低下したり、硬化塗膜の硬度、耐水性、耐候性等の膜特性が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法に利用できる単色水性塗料用のリサイクルシステムの構成を模式的に表す図面である。
【符号の説明】
1…塗装ブース、2…塗装ガン、4…過剰噴霧塗料、5…ブース循環水槽、6…ブース循環水、7…濃縮槽、8…濃縮槽の内容物、9…限外濾過装置、10…濾液槽、11…濾液、12…回収塗料槽、13…濃縮塗料、20…水性中塗り塗料、30…洗浄槽、31…洗浄水、50…被塗物、70…気流[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for recovering and reusing an aqueous paint that has not been applied to an object to be coated in a spray coating method, and particularly when spray coating an automobile body or the like, the aqueous paint that has not been applied to the vehicle body. It relates to a method of collecting and reusing.
[0002]
[Prior art]
When spraying a paint on an object such as an automobile body in a paint booth, a lot of paint dust not applied to the object is generated, and this paint dust is dissolved or dispersed in washing water in the paint booth. Collected. Since a large amount of paint dust is collected in the washing water as described above, if it is discarded as it is, the paint is lost, and also the problem of environmental pollution is caused.
[0003]
Therefore, it has been studied to collect and reuse the paint collected in the washing water. For example, a recovery method disclosed in JP-A-49-51324 (Patent Document 1) is provided. Have been. That is, the water-based paint composition is obtained by collecting the sprayed water-based paint composition into water and filtering the paint dilution water obtained through a reverse osmosis filtration membrane or an ultrafiltration membrane. The concentration of non-volatile components such as water-soluble resins and pigments, such as water-soluble alkyd resins and water-soluble acrylic resins for coating film formation, is reduced to the same level as that of the original aqueous solution. It can be recycled so as to approximate a coating composition.
[0004]
However, in a melamine resin-cured water-based paint, the melamine resin is water-soluble, and when water is filtered for recovery, the melamine resin is also filtered together with the water, and the content of the melamine resin in the recovered water-based paint is reduced. Become smaller. As a result, the curability of the paint to be reused is reduced, the hardness of the cured coating film, water resistance, and film properties such as weather resistance are deteriorated. Resin and pigment tend to aggregate.
[0005]
JP-A-5-214292 (Patent Document 2) discloses a method for solving this problem by controlling the SP value of a resin as a binder component. However, in this method, the types of water-based paints that can be reused are limited to those containing a specific binder resin, and are not necessarily effective for melamine resin-cured water-based paints.
[0006]
Until now, in melamine resin-cured water-based paints, what kind of melamine resin is easy to flow out, and how much the outflow amount will adversely affect the film properties of the cured coating film has been clearly studied. There was no operation that relied on empirical rules when reusing. In the future, in order to develop a wide range of reuse methods for water-based paints, the relationship between the amount of melamine resin eluted and the change in the properties of the coating film will be clarified, and an index that will allow selection of the appropriate melamine resin according to the application and the characteristics of the coating line Need to be established.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-49-51324
[Patent Document 2]
JP-A-5-214292
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is to solve the above conventional problems, the purpose is, in the process of concentration, the resin or pigment does not agglomerate in the aqueous coating, the curability of the reused paint is reduced, It is an object of the present invention to provide a method for reusing a melamine resin-cured water-based coating material without deteriorating film properties such as hardness, water resistance, and weather resistance of a cured coating film.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a step of spraying the water-based paint on the object to be coated;
Collecting the oversprayed waterborne paint dust with booth circulating water;
Separating the collected aqueous paint and the paint diluent containing the booth circulating water into a concentrate and a filtrate using an ultrafiltration membrane;
Using the filtrate as the booth circulating water and using the concentrate as the water-based paint.
The water-based paint contains a binder component having a melamine resin as a curing agent, the booth circulating water contains a water-miscible organic solvent in an amount of 1 to 10% by weight, and is adjusted to pH 8.0 to 9.0; The object of the present invention is to provide a method for reusing a water-based paint, whereby the above object is achieved.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the method of the present invention, a melamine resin-cured aqueous paint is used. A melamine resin-cured water-based paint is a paint containing a binder component obtained by combining a base resin and a melamine resin, and a pigment and an additive generally used in a water-based paint for automotive body coating in a state of being dissolved or dispersed in an aqueous medium. Say. Preferred as the base resin is an aqueous polyester resin.
[0011]
The polyester resin is produced by condensing a polyhydric carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component. However, a small proportion of monocarboxylic acid, hydroxycarboxylic acid, lactone, alkyd resin and the like may be simultaneously condensed.
[0012]
The polycarboxylic acid component includes aromatic polycarboxylic acids such as phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, and pyromellitic anhydride; hexahydrophthalic anhydride Acid, tetrahydrophthalic anhydride, 1,4- and 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, maleic anhydride, succinic anhydride, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid; 4-hydroxybenzoic acid, hydroxypivalic acid, 12-hydroxy Hydroxycarboxylic acids such as stearic acid; and monocarboxylic acids such as benzoic acid and t-butylbenzoic acid can be used.
[0013]
As the polyhydric alcohol component, diols and trivalent or higher polyols can be used. Preferred are hydroxyl-terminated polyalkadiene diols derived from conjugated alkadiene oligomers or polymers having a degree of polymerization of 5 to 50 (molecular weight of 1,000 to 4,000, particularly 1,500 to 3,000), , 4-polyisoprene diol, 1,4- and 1,2-polybutadiene diol, and hydrogenated products thereof.
[0014]
The polyester resin may be an alkyd resin containing a drying or semi-drying oil and their fatty acids. The drying oil or semi-drying oil and the fatty acids thereof may be fatty acids having 6 or more carbon atoms or fats and oils containing the same, up to 30% by weight, preferably up to 25% by weight, especially 10 to 20% by weight of the polyester resin. It is contained in the constituting amount. Examples of these fat components are castor oil, linseed oil, dehydrated castor oil, tung oil, safflower oil, soybean oil, tall oil, coconut oil, palm kernel oil and their fatty acids. Palm oil and palm kernel oil are preferred.
[0015]
Polyester resins further include monoepoxide compounds such as Cardura E (trade name: manufactured by Ciel Chemical) and lactones (β-propiolactone, dimethylpropiolactone, butyrolactone, γ-valerolactone, ε-caprolactone, γ- Caprolactone, γ-caprylolactone, crotlactone, δ-valerolactone, δ-caprolactone, etc.). In particular, lactones form a polyester chain by ring-opening addition of a polyhydric carboxylic acid and a polyhydric alcohol to the polyester chain, and further serve to improve the chipping resistance of the aqueous intermediate coating composition. These may be present in 3 to 30%, preferably 5 to 20%, especially 7 to 15%, of the total weight of all reaction components.
[0016]
The polyester resin can be synthesized, for example, by heating and condensing a polycarboxylic acid component, a polyhydric alcohol component and the above-mentioned reaction components in a nitrogen stream at, for example, 150 to 250 ° C. for 4 to 10 hours. In that case, you may use the catalyst normally used for a condensation reaction.
[0017]
The conditions of the condensation reaction are such that the resulting polyester resin has an acid value of 5 to 150 mg KOH / g (solid content), preferably 10 to 100 mg KOH / g (solid content), and a hydroxyl value of 30 to 250 mg KOH / g (solid content), Should be adjusted to reach 50 to 150 mg KOH / g (solids) and a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000, preferably 25,000 to 160,000.
[0018]
The water-based paint may further contain, in addition to the polyester resin, a fine powder of a resin containing a carboxyl group, for example, an acrylic resin or a polyester resin containing a carboxyl group. The fine powder of such a resin has a particle size of 3 to 60 μm, particularly 5 to 25 μm, and an acid value of 15 to 300 mgKOH / g (solid content), particularly 30 to 100 mgKOH / g (solid content). It can be used preferably. By dispersing such resin fine particles, not only the water-based paint can be made high solid, but also the sagging limit film thickness can be improved by the structural viscosity effect.
[0019]
The amount of the resin fine powder to be added is such that the weight ratio of the resin fine powder to the polyester resin is 2/98 to 40/60, preferably 5/95 to 30/70, particularly 10/90 to 25/75. It is.
[0020]
The melamine resin is a cross-linking agent, and when heated, reacts with a hydroxyl group or the like contained in a base resin such as a polyester resin and cures it. It is preferable that the melamine resin also reacts with a fine powder of a resin optionally added. Specific examples of the melamine resin include di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-methylol melamine and their alkyl ethers (alkyl is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, etc.). Can be. The preferred number average molecular weight Mn of the melamine resin is 300 to 3000, and if the number average molecular weight Mn is less than 300, the curability of the coating film may be insufficient, and if it exceeds 3000, the aqueous solution may be insufficient. There is. More preferably, it is 300-2000.
[0021]
Commercial products of melamine resin include “Mycoat (trade name) 506”, “Mycoat 212”, “Mycoat 723”, “Cymel (trade name) 238”, “Symel 202”, and “Symel 202” manufactured by Mitsui Cytec. 254 "," CYMEL 211 "," CYMER 303 "," CYMER 370 "," CYMER 325 "," CYMER 1156 ", etc.," Mitsubishi Chemical Co., Ltd. "" Yuban (trade name) 20N "," Yuvan 20SB "," Yuvan 128 " And hydrophilic melamine and / or hydrophobic melamine resins such as “Sumimar (trade name) M-50W”, “Sumimar M-40N”, and “Sumimar M-30W” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
[0022]
The content of the melamine resin in the aqueous paint is such that the solid content weight ratio of the polyester resin and the melamine resin is 50/50 to 95/5, preferably 60/40 to 90/10. If the weight ratio is less than 50/50, the chipping resistance of the coating film decreases. When the weight ratio exceeds 95/5, the curability of the coating material is reduced, and the film properties of the cured coating film are deteriorated.
[0023]
The aqueous medium for dissolving or dispersing the polyester resin is usually deionized water.If necessary, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether , A small amount of a water-miscible organic solvent such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol, dimethylformamide, and N-methylpyrrolidone.
[0024]
The bases used include inorganic bases such as alkali metal hydroxides and aqueous ammonia, and methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, isopropylamine, diisopropylamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, monoethyleneamine. There are amines such as ethanolamine, diethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, piperazine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, and dimethyldodecylamine. Triethylamine, dimethylethanolamine and diethylethanolamine are preferred.
[0025]
Aqueous paints preferably used in the present invention include conventional pigments such as titanium dioxide, lead white, zinc white, zinc sulfide, graphite, carbon black, rust preventive pigments, and optionally calcium carbonate, barium sulfate, and silicate. System, silicate system, aluminum hydrate system and the like. The aqueous paint most preferably used in the present invention is a mixture of titanium dioxide as a white pigment and carbon black as a black pigment.
[0026]
The pigment content of the coating composition is expressed as a weight ratio of pigment / solid resin in the coating composition, and is usually 0.01 / 1 to 1/1, preferably 0.03 / 1 to 0.9 /. Within the range of 1.
[0027]
The method of the present invention can be performed, for example, in a recycling system for water-based paint as shown in FIG. FIG. 1 shows a recycling system for a single-color water-based paint. First, the water-based intermediate coating 20 is sprayed from the coating gun 2 in the coating booth 1 to spray-coat an object 50 (an automobile body is assumed). At this time, the excess spray paint 4 that has not adhered to the article 50 is collected by the booth circulating water 6 and sent to the booth circulating water tank 5 by the airflow 70 from the ceiling. Booth circulating water 6 is used repeatedly.
[0028]
After a certain coating period, all or part (preferably all) of the contents in the booth circulating water tank 5 is transferred to the concentration tank 7. The contents 8 of the concentration tank 7 are usually separated by an ultrafiltration device 9 into a filtrate 11 and a concentrated paint. The separated filtrate 11 is transferred to and stored in a filtrate tank 10, while the concentrated paint is returned to the concentration tank 7 again, further separated and concentrated by the ultrafiltration device 9, and finally has a desired concentration. The concentrated paint 13 which has reached the point is transferred to the recovery paint tank 12 and stored.
[0029]
The concentrated paint 13 is taken out when necessary, replenished with a new water-based paint to reduce coating loss, sent to the coating gun 2 and reused for painting. On the other hand, the filtrate 11 is transferred to the booth circulating water tank 5 and reused for washing in the booth 1 and for the booth circulating water 6, or transferred to the washing tank 30 to be washed water 31 after concentration and separation. Used for cleaning the outer filtration device 9.
[0030]
In the method of the present invention, the booth circulating water 6 preferably contains a water-miscible organic solvent in an amount of 1 to 10% by weight, particularly 2 to 8% by weight. This is to improve the stability of the paint (paint diluent) in the booth circulating water. As the water-miscible organic solvent, butyl diglycol, ethylene glycol monobutyl ether and the like are particularly preferable. If the content of the water-miscible organic solvent is less than 1% by weight, the paint will agglomerate or the stability of the paint diluent will decrease after concentration, and if it exceeds 10% by weight, the stability of the concentrated paint will decrease. The filtration efficiency at the time of external filtration concentration decreases.
[0031]
The booth circulating water 6 is preferably adjusted to pH 8.0 to 9.0, particularly preferably 8.2 to 8.8. This is for ensuring the dilution stability of the amine-neutralized paint. If the pH of the booth circulating water is less than 8.0, the stability of the paint diluent decreases, or the paint diluent agglomerates during concentration, and if it exceeds 9.0, the hydrolysis resistance of the resin decreases significantly, The stability of the paint is reduced and the quality of the coating film is reduced.
[0032]
The pH of the booth circulating water is adjusted to contain a base. As the base, those described above can be used. Among them, particularly preferred bases are dimethylethanolamine and triethylamine.
[0033]
Since the concentrated paint 13 is film-concentrated, if a part of the melamine resin is eluted in the booth circulating water, the curability is reduced. Therefore, if this is reused for coating as it is, there is a high possibility that a cured coating film having poor film properties such as hardness, water resistance and weather resistance will be formed. However, in practice, a reused mixed paint obtained by replenishing a concentrated paint with a new water-based paint is reused for painting. Therefore, the depletion of the melamine resin eluted from the concentrated paint can be compensated for by the melamine resin contained in the water-based paint (initial paint) to a certain extent.
[0034]
If the sum of the amount of melamine resin contained in the initial paint and the amount of melamine resin remaining in the concentrated paint is an amount sufficient to cure the polyester resin of the re-use mixed paint, re-use The curability of the paint as a whole does not decrease, and the deterioration of film properties is also prevented.
[0035]
The amount of the melamine resin contained in the initial paint to be mixed is calculated by multiplying the replenishment amount of the initial paint by the content of the melamine resin. The replenishment amount of the initial paint is almost the same as the coating decrement, and the amount is determined when the coating efficiency of the coating device is determined.
[0036]
The amount of melamine resin remaining in the concentrated paint is an amount obtained by subtracting the amount of melamine resin eluted from the amount of melamine resin contained in the initial paint.
[0037]
The amount of the eluted melamine resin can be calculated by multiplying the amount of the melamine resin contained in the water-based paint, if the amount of the melamine resin and the outflow rate of the melamine resin to the booth circulating water is determined. Here, the melamine resin may be hydrophilic or hydrophobic, and it is not possible to determine from the characteristics of the melamine resin alone how much it flows out under the specific conditions of collecting and concentrating excess paint. Have difficulty. However, the outflow rate of the melamine resin to the booth circulating water can be determined by, for example, devising the following method.
[0038]
First, a polyester resin varnish having a concentration equal to or lower than that of the aqueous paint (for example, a nonvolatile content of 40%) is prepared. An aqueous solution obtained by adding a water-miscible organic solvent to water or pure water is added to a polyester resin varnish to dilute to a solid concentration of 10% by weight. The diluted polyester resin varnish is concentrated using an ultrafiltration membrane until the same amount of filtrate is obtained. The solid content concentration of the obtained filtrate is measured. formula
[0039]
(Equation 4)
Figure 2004298746
[0040]
Thus, the outflow rate (%) of the polyester resin to the booth circulating water is calculated. The type of the polyester resin used is not particularly limited as long as it is aqueous, but the outflow rate is preferably 10% or less.
[0041]
Next, a mixed resin varnish containing the polyester resin and the melamine resin in the same quantitative ratio as the aqueous paint is prepared. An aqueous solution obtained by adding water or a water-miscible organic solvent to water or pure water is added to the mixed resin varnish to dilute to a solid concentration of 10% by weight. Using a ultrafiltration membrane, concentrate the diluted mixed resin varnish until the same amount of filtrate is obtained. The solid content of the obtained filtrate is measured. formula
[0042]
(Equation 5)
Figure 2004298746
[0043]
Thus, the outflow rate (%) of the melamine resin with respect to the booth circulating water is calculated.
[0044]
By using the outflow rate of the melamine resin, the amount of melamine resin lost in the process of collecting and concentrating excess paint can be calculated, and the amount of melamine resin remaining in the concentrated paint can be determined. Then, the amount of the melamine resin contained in the reused mixed paint is determined if the replenishment amount of the initial paint is determined. The replenishment amount of the initial paint is determined depending on the coating efficiency of the coating apparatus. Therefore, if the coating efficiency of the coating apparatus used is measured, the replenishment amount of the initial paint is determined from the coating efficiency. In this way, the amount of the melamine resin contained in the reused mixed paint can be determined from the outflow rate of the melamine resin and the coating efficiency.
[0045]
In order to prevent a decrease in the curability of the reused mixed paint, the paint composition should be designed so that the amount of the melamine resin contained in the reused mixed paint thus determined is maintained at a predetermined amount or more necessary for curing. Just fine. It has been found that this amount is such that the content of the melamine resin becomes 70% or more of the initial paint.
[0046]
As described above, the replenishment amount of the initial paint is determined depending on the efficiency of application of the coating apparatus to the workpiece. Further, the amount of the melamine resin required to form a coating film having a normal hardness is empirically known. Therefore, in order to secure the necessary amount of melamine resin in the reused mixed paint to form a coating film having a normal hardness, the maximum value of the effusion rate that the melamine resin should have is determined by the coating efficiency of the coating apparatus. It can be calculated based on the standard.
[0047]
General formula when considering the outflow rate of polyester resin
{Circle around (1)} Assuming that the weight of the polyester resin in the initial coating material is A and the weight ratio of the solid content of the polyester resin and the melamine resin is the formula A / (100-A), a reusable mixed coating material with no deterioration in curability. (Polyester resin + melamine resin) 100, the content of melamine resin must be at least 0.7 × (100−A). Here, the reason why the value is multiplied by 0.7 is that it is known that the amount of the melamine resin necessary for curing is 70% or more of the initial paint.
[0048]
{Circle around (2)} In the case of a coating apparatus (coating line) having a coating efficiency of X%, the mixing ratio between the initial paint and the recovered paint in the reused mixed paint is expressed by the formula X / (100−X).
[0049]
{Circle over (3)} Assuming that the outflow rate of the polyester resin is P%, the content of the melamine resin in the recovered paint obtained by concentrating the initial paint in which the outflow rate of the melamine resin is Y% is expressed by the following formula.
(100-A) × (100-Y) / 100
The polyester resin content in the recovered paint is calculated by the formula
A x (100-P) / 100
Becomes
[0050]
{Circle around (4)} Therefore, the melamine resin content C contained in the (polyester resin + melamine resin) 100 in the mixed paint to be reused is represented by the formula:
[0051]
(Equation 6)
Figure 2004298746
[0052]
And the polyester resin content B is given by the formula
[0053]
(Equation 7)
Figure 2004298746
[0054]
Becomes
[0055]
The following relational expressions hold from (1) and (2)
[0056]
(Equation 8)
Figure 2004298746
[0057]
Here, assuming that 100−A = α and 100−X = β, the melamine outflow rate Y is calculated from the above relational expression by the following expression
[0058]
(Equation 9)
Figure 2004298746
[0059]
Becomes In this manner, if the predetermined coating efficiency and the outflow rate of the polyester resin are known, the maximum outflow rate of the melamine resin can be theoretically obtained regardless of the solid content ratio of the polyester resin and the melamine resin.
[0060]
Simple calculation formula when the outflow rate of polyester resin is ignored
The outflow rate of the polyester resin is 10% or less and may be substantially ignored and calculated. The simple calculation formula in that case is as follows.
[0061]
{Circle around (1)} Assuming that the solid content weight ratio of the polyester resin and the melamine resin in the initial paint is expressed by the formula A / (100-A), (polyester resin + melamine resin) The melamine resin content contained in 100 must be equal to or more than the formula 0.7 × (100-A).
[0062]
{Circle around (2)} In the case of a coating apparatus (coating line) having a coating efficiency of X%, the mixing ratio between the initial paint and the recovered paint in the reused mixed paint is expressed by the formula X / (100−X).
[0063]
(3) Here, assuming that the outflow rate of the polyester resin is 0%, the melamine resin content in the recovered paint obtained by concentrating the initial paint in which the outflow rate of the melamine resin is Y% is expressed by the following formula.
(100-A) × (100-Y) / 100
Becomes
[0064]
{Circle over (4)} Therefore, the content of the melamine resin contained in the (polyester resin + melamine resin) 100 in the mixed paint to be reused is expressed by the formula
[0065]
(Equation 10)
Figure 2004298746
[0066]
Becomes
The following relational expressions hold from (1) and (2)
[0067]
(Equation 11)
Figure 2004298746
[0068]
When this equation is rearranged and calculated, the maximum outflow rate Y of the melamine resin is given by the equation
(Equation 12)
Y = 3000 / (100−X) (1)
[Wherein, Y is the maximum outflow rate (%) and X is the coating efficiency (%). ]
Becomes
[0069]
However, in addition to the theoretical formulas described above, there are empirical formulas that can be used regardless of the value of the outflow rate of the polyester resin. That is, the maximum outflow rate of melamine resin is given by the formula
(Equation 13)
Y = 0.0001X3-0.0065X2+ 0.5635X + 40 (2)
[Wherein, Y is the maximum outflow rate (%) and X is the coating efficiency (%). ]
May be calculated by
[0070]
For example, the relationship shown in the following table is established.
[0071]
[Table 1]
Figure 2004298746
[0072]
In this manner, if a melamine resin having an outflow rate suitable for the coating efficiency is selected and used as a curing agent for a water-based paint, the curability of the reused paint does not decrease.
[0073]
Further, the outflow rate of the melamine resin has a correlation with the solubility parameter (SP value) of the melamine resin, and can be converted into the solubility parameter. By utilizing this relationship, the melamine resin can be selected based on the solubility parameter which is a more general characteristic value than the outflow rate. That is, the value of the maximum outflow rate calculated by the formula (1) or (2) is converted into a solubility parameter, and a melamine resin having a solubility parameter equal to or less than the value may be selected and used.
[0074]
The relationship between the outflow rate and the solubility parameter is given by the equation
[Equation 14]
Z = 0.0604Y + 10.5
Wherein Z is the solubility parameter and Y is the outflow rate (%). ]
Represented by
[0075]
【Example】
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts”, “%” and “ratio” are based on weight unless otherwise specified.
[0076]
Manufacturing example
Synthesis of polyester resin
[Table 2]
Figure 2004298746
[0077]
The components shown in Table 1 were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature controller, and a cooling pipe, and the temperature was raised. Water generated by the reaction was removed by azeotropic distillation with xylene.
[0078]
The temperature was brought to 190 ° C. over about 2 hours from the start of reflux, and stirring and dehydration were continued until the acid value equivalent to carboxylic acid became 40 and the hydroxyl value became 99, thereby terminating the reaction. Further, 6.0 parts of dimethylethanolamine were added, and 113 parts of deionized water were added. The obtained polyester resin had a number average molecular weight of 3000, and the solid content of the aqueous solution was 44%.
[0079]
Example 1
Preparation of water-based paint
37.7 parts of polyester resin varnish obtained in Production Example, 10 parts of deionized water, 8.0 parts of titanium dioxide ("CR-97 (trade name)" manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), and precipitated barium sulfate (Sakai Chemical Co., Ltd.) 31.0 parts of "B-34 (trade name)" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation and 1.0 parts of "MA-100 (trade name)" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation were charged into a paint conditioner, and the particle size was 1.4 to 2 parts. 90 parts of glass beads having a diameter of 0.0 mm were added, and the mixture was mill-dispersed at room temperature for 1 hour. The dispersion was passed through a wire net to remove the glass beads to obtain a pigment paste. The particle size of the pigment contained in the pigment paste was 10 μm or less.
[0080]
87.7 parts of pigment paste obtained, 57.8 parts of polyester resin varnish obtained in Production Example, 18 parts of melamine resin (“Mycoat 723 (trade name)” manufactured by Mitsui Cytec, solid content 100%), surface conditioning 0.5 part of an agent ("Surfinol 104E (trade name)" manufactured by Air Products Japan) and 10 parts of deionized water were charged into a disper, and stirred for 10 minutes to obtain an aqueous coating material (coating compound = 174 g).
[0081]
The solid content ratio between the polyester resin and the melamine resin was 7/3, and the solid content concentration of the paint was 58%. When the particle size of the pigment was measured by a crush gauge method (JIS K 5400A method), it was 10 μm or less.
[0082]
A test for diluting and film-concentrating the obtained water-based paint was conducted. First, 1500 g of a 5% aqueous solution of butyl diglycol was added to 500 g of the water-based paint, and the mixture was diluted until the solid content concentration became 15%. Thereafter, dimethylethanolamine was added thereto to adjust the pH to 8.5. Next, the diluted paint was circulated through a pencil type UF module with a liquid feed pump (manufactured by Asahi Kasei Corporation) and concentrated until the same amount (1500 g) of filtrate as the diluent was produced. When the particle size of the pigment was measured, it was 10 μm or less.
[0083]
Comparative Example 1
To 500 g of the water-based paint, 1500 g of deionized water was added to dilute to a solid content concentration of 15%. Next, the diluted paint was circulated through a pencil type UF module with a liquid feed pump (manufactured by Asahi Kasei Corporation) and concentrated until the same amount (1500 g) of filtrate as the diluent was produced. When the particle size of the pigment was measured, it was 25 μm or more.
[0084]
Comparative Example 2
Dimethylethanolamine was added to a 15% aqueous solution of butyldiglycol to adjust the pH to 8.5. 1500 g of this aqueous solution was added to 500 g of the water-based paint, followed by dilution until the solid content concentration became 15%. Next, the diluted paint was circulated through a pencil type UF module with a liquid feed pump (manufactured by Asahi Kasei Corporation) and concentrated until the same amount (1500 g) of filtrate as the diluent was produced. This concentration required 6 hours, which was 3 times as long as that in Example 1, and the concentration efficiency was deteriorated.
[0085]
Example 2
A water-based paint was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of the melamine resin was changed to “Symel 370 (trade name)” (manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) (solid content: 88%), and 20.5 parts of this was blended. Was. The solid content ratio between the polyester resin and the melamine resin was 7/3, and the solid content concentration of the paint was 57%. The particle size of the pigment was 10 μm or less. Next, a dilution and concentration test of the paint was performed in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the results.
[0086]
Comparative Example 3
A dilution and concentration test of the paint was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the aqueous paint obtained in Example 2 was used. Table 3 shows the results.
[0087]
Example 3
A water-based paint was obtained in the same manner as in Example 1, except that the type of the melamine resin was changed to "Mycoat 212 (trade name)" (solid content concentration: 90%) manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd., and 20 parts of this was blended. . The solid content ratio between the polyester resin and the melamine resin was 7/3, and the solid content concentration of the paint was 57%. The particle size of the pigment was 10 μm or less. Next, a dilution and concentration test of the paint was performed in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the results.
[0088]
Comparative Example 4
A dilution and concentration test of the paint was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the aqueous paint obtained in Example 3 was used. Table 3 shows the results.
[0089]
Example 4
A water-based paint was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of the melamine resin was changed to “Cymel 238 (trade name)” (manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) (solid content concentration: 100%) and 18 parts of this was blended. The solid content ratio between the polyester resin and the melamine resin was 7/3, and the solid content concentration of the paint was 58%. The particle size of the pigment was 10 μm or less. Next, a dilution and concentration test of the paint was performed in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the results.
[0090]
Comparative Example 5
A dilution and concentration test of the paint was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the aqueous paint obtained in Example 4 was used. Table 3 shows the results.
[0091]
[Table 3]
Figure 2004298746
[0092]
As shown in Table 3, dilution and concentration with booth circulating water containing butyl diglycol (BDG) in an amount of 5% by weight and adjusted to pH 8.5 did not increase the pigment particle size.
[0093]
Example 5
Measuring runoff rate
To 500 g of the polyester resin varnish (solid content: 44%) obtained in Production Example, 1700 g of a 5% aqueous solution of butyl diglycol was added to dilute the solid content to 10%. The pH was adjusted to 8.0 by adding dimethylethanolamine. This solution was circulated through a pencil type UF module with a liquid feed pump (manufactured by Asahi Kasei Corporation) and concentrated to obtain 1700 g of a filtrate. The solid content of the filtrate was 0.86%. When the polyester resin outflow rate was calculated from this value, it was 6.6%.
[0094]
As a melamine resin, "Mycoat 508 (trade name)" (solid content: 80%) manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd. was used. The polyester resin varnish obtained in the production example and this melamine resin were mixed so that the solid content ratio of the polyester resin and the melamine resin became 7/3, and diluted with pure water so that the solid content concentration became 40%. .
[0095]
To 500 g of the obtained mixed varnish, 1500 g of a 5% aqueous solution of butyl diglycol was added to dilute the mixture to a solid content of 10%. The pH was adjusted to 8.0 by adding dimethylethanolamine. This solution was circulated through a pencil-type UF module with a liquid feed pump (manufactured by Asahi Kasei Corporation) and concentrated to obtain 1500 g of a filtrate. The solid content of the filtrate was 0.67%. The melamine resin outflow rate calculated from this value and the polyester resin outflow rate was 1.3%.
[0096]
In the same manner as above, outflow rates of different types of melamine resins were measured. Table 4 shows the results.
[0097]
[Table 4]
Figure 2004298746
a, b) Trade name of melamine resin manufactured by Mitsui Cytec
[0098]
Reference Example 1
A cationic electrodeposition paint ("Power Top U-50 (trade name)" manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was applied to a hot-dip galvanized steel sheet having a length of 150 mm, a width of 70 mm and a thickness of 0.7 mm treated with zinc phosphate to a dry film thickness of 20 μm. It was then electrodeposited and cured by baking at 160 ° C. for 30 minutes.
[0099]
Next, the aqueous coating material before the dilution concentration test obtained in Example 1 was applied on the electrodeposition coating film by air spray so as to have a dry film thickness of 25 μm, and baked and cured at 150 ° C. for 30 minutes. The hardness of the obtained coating film was pencil hardness H.
[0100]
Example 6
The water-based paint obtained in Example 1 uses "Mycoat 723 (trade name)" manufactured by Mitsui Cytec as a melamine resin. The outflow rate of this resin is 66%. Assuming a coating apparatus having a coating efficiency of 60%, the outflow rate of melamine resin that can be used is 72% or less when calculated as calculated in Table 1.
[0101]
To 40 g of the water-based paint (recovered paint) after the dilution and concentration test obtained in Example 1 was added 60 g of the water-based paint (initial paint) before the dilution and concentration test obtained in Example 1 to obtain a reused mixed paint. . The content of the water-based paint (initial paint) before the dilution concentration test in the reused mixed paint is 60%. This content corresponds to the coating efficiency of the coating apparatus. Next, a coating film was formed in the same manner as in Reference Example 1 except that this reused mixed paint was used as an aqueous paint. The hardness of the obtained coating film was H in pencil hardness.
[0102]
Comparative Example 6
25 g of the water-based paint (initial paint) obtained in Example 1 before the dilution-concentration test was added to 75 g of the water-based paint (recovered paint) obtained in Example 1 after the dilution / concentration test to obtain a reused mixed paint. . The content of the water-based paint (initial paint) before the dilution / concentration test in the reused mixed paint was 25%. Next, a coating film was formed in the same manner as in Reference Example 1 except that this reused mixed paint was used as an aqueous paint. That is, a comparative example was made using the same melamine as that used in Example 1 and having a coating efficiency of 25%. The hardness of the obtained coating film was F in pencil hardness.
[0103]
Reference Example 2
A cationic electrodeposition paint ("Power Top U-50 (trade name)" manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was applied to a hot-dip galvanized steel sheet having a length of 150 mm, a width of 70 mm and a thickness of 0.7 mm treated with zinc phosphate to a dry film thickness of 20 μm. It was then electrodeposited and cured by baking at 160 ° C. for 30 minutes.
[0104]
Next, the aqueous paint (initial paint) before the dilution concentration test obtained in Example 2 was applied on the electrodeposition coating film by air spray so as to have a dry film thickness of 25 μm, and baked at 150 ° C. for 30 minutes. Cured. The hardness of the obtained coating film was pencil hardness H.
[0105]
Example 7
The water-based paint obtained in Example 2 uses “Cymel 370 (trade name)” manufactured by Mitsui Cytec as a melamine resin. The outflow rate of this resin is 57%. Assuming a coating apparatus having a coating efficiency of 40%, the outflow rate of usable melamine resin is 59% or less.
[0106]
To 40 g of the water-based paint (recovery paint) after the dilution and concentration test obtained in Example 2 was added 60 g of the water-based paint (initial paint) before the dilution and concentration test obtained in Example 2 to obtain a reused mixed paint. . The content of the water-based paint (initial paint) before the dilution concentration test in the reused mixed paint is 60%. Next, a coating film was formed in the same manner as in Reference Example 2 except that this reused mixed paint was used as an aqueous paint. The hardness of the obtained coating film was H in pencil hardness.
[0107]
Comparative Example 7
To 75 g of the water-based paint (recovered paint) after the dilution and concentration test obtained in Example 2 was added 25 g of the water-based paint (initial paint) before the dilution and concentration test obtained in Example 2 to obtain a reused mixed paint. . The content of the water-based paint (initial paint) before the dilution / concentration test in the reused mixed paint was 25%. Next, a coating film was formed in the same manner as in Reference Example 2 except that this reused mixed paint was used as an aqueous paint. That is, a comparative example was made using the same melamine as that used in Example 2 and having a coating efficiency of 25%. The hardness of the obtained coating film was F in pencil hardness.
[0108]
Reference Example 3
A cationic electrodeposition paint ("Power Top U-50 (trade name)" manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was applied to a hot-dip galvanized steel sheet having a length of 150 mm, a width of 70 mm and a thickness of 0.7 mm treated with zinc phosphate to a dry film thickness of 20 μm. It was then electrodeposited and cured by baking at 160 ° C. for 30 minutes.
[0109]
Next, the aqueous paint (initial paint) before the dilution concentration test obtained in Example 3 was applied on the electrodeposition coating film by air spray so as to have a dry film thickness of 25 μm, and baked at 150 ° C. for 30 minutes. Cured. The hardness of the obtained coating film was pencil hardness H.
[0110]
【The invention's effect】
According to the method for reusing a melamine resin-based water-based paint, the resin and the pigment do not aggregate in the water-based paint in the process of concentration, and the curability of the reused paint is reduced, or the hardness of the cured coating film and water resistance are reduced. There is no decrease in film properties such as water resistance and weather resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of a recycling system for a monochromatic water-based paint that can be used in the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Painting booth, 2 ... Painting gun, 4 ... Excessive spray paint, 5 ... Booth circulation water tank, 6 ... Booth circulation water, 7 ... Concentration tank, 8 ... Contents of concentration tank, 9 ... Ultrafiltration apparatus, 10 ... Filtrate tank, 11: Filtrate, 12: Recovery paint tank, 13: Concentrated paint, 20: Aqueous intermediate coating, 30: Wash tank, 31: Wash water, 50: Coating object, 70: Air flow

Claims (7)

水性塗料を被塗物に噴霧する工程;
過剰噴霧された水性塗料のダストをブース循環水と共に捕集する工程;
捕集された水性塗料及びブース循環水を含む塗料希釈液を、限外ろ過膜を用いて濃縮液とろ液とに分離する工程;
ろ液はブース循環水として使用し、濃縮液は水性塗料として使用する工程;を包含する過剰噴霧された水性塗料の再使用方法において、
該水性塗料がメラミン樹脂を硬化剤とするバインダー成分を含み、該ブース循環水が1〜10重量%の量で水混和性有機溶媒を含み、pH8.0〜9.0に調節されている、水性塗料の再使用方法。
Spraying the water-based paint on the object;
Collecting the oversprayed waterborne paint dust with booth circulating water;
Separating the collected aqueous paint and the paint diluent containing the booth circulating water into a concentrate and a filtrate using an ultrafiltration membrane;
Using the filtrate as the booth circulating water and using the concentrate as the water-based paint.
The water-based paint contains a binder component having a melamine resin as a curing agent, the booth circulating water contains a water-miscible organic solvent in an amount of 1 to 10% by weight, and is adjusted to pH 8.0 to 9.0; How to reuse water-based paint.
前記水混和性有機溶媒が、ブチルジグリコール、またはエチレングリコールモノブチルエーテルである請求項1記載の水性塗料の再使用方法。The method according to claim 1, wherein the water-miscible organic solvent is butyl diglycol or ethylene glycol monobutyl ether. 前記硬化剤として、塗装装置の塗着効率から理論的に計算される最大流出率以下の流出率を有するメラミン樹脂を選択して使用し、その結果、再使用混合塗料中に、正常な硬度の塗膜を形成するために必要な量のメラミン樹脂が確保されることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。As the curing agent, a melamine resin having an outflow rate equal to or less than the maximum outflow rate theoretically calculated from the coating efficiency of the coating apparatus is selected and used. The method according to claim 1, wherein an amount of the melamine resin required for forming a coating film is secured. 前記最大流出率が、式
Figure 2004298746
[式中、Yは最大流出率(%)であり、Xは塗装装置の塗着効率(%)である。]
によって計算される、請求項3記載の方法。
The maximum outflow rate is given by the equation
Figure 2004298746
[Wherein, Y is the maximum outflow rate (%), and X is the coating efficiency (%) of the coating apparatus. ]
4. The method of claim 3, wherein the method is calculated by:
前記最大流出率が、式
Figure 2004298746
[式中、Yは最大流出率(%)であり、Xは塗着効率(%)である。]
によって計算される、請求項3記載の方法。
The maximum outflow rate is given by the equation
Figure 2004298746
[Where Y is the maximum outflow rate (%) and X is the coating efficiency (%). ]
4. The method of claim 3, wherein the method is calculated by:
前記最大流出率を溶解性パラメータに換算し、この値以下の溶解性パラメータを有するメラミン樹脂を選択して使用する、請求項3〜5のいずれか記載の方法。The method according to any one of claims 3 to 5, wherein the maximum outflow rate is converted into a solubility parameter, and a melamine resin having a solubility parameter equal to or less than this value is selected and used. 前記溶解性パラメータが、式
Figure 2004298746
[式中、Zは溶解性パラメータであり、Yは流出率(%)である。]
によって換算される、請求項6記載の方法。
Wherein the solubility parameter has the formula
Figure 2004298746
Wherein Z is the solubility parameter and Y is the outflow rate (%). ]
7. The method of claim 6, wherein
JP2003094585A 2003-03-31 2003-03-31 Method for reusing excessively sprayed water paint Pending JP2004298746A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015109973A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-30 泉州市天龙环境工程有限公司 Purification device for waste gas from paint spraying organic solvent and recovery method for solvent

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