JP6496443B1 - Water-based paint for carbon dioxide painting, coating composition, and painting method - Google Patents
Water-based paint for carbon dioxide painting, coating composition, and painting method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6496443B1 JP6496443B1 JP2018106153A JP2018106153A JP6496443B1 JP 6496443 B1 JP6496443 B1 JP 6496443B1 JP 2018106153 A JP2018106153 A JP 2018106153A JP 2018106153 A JP2018106153 A JP 2018106153A JP 6496443 B1 JP6496443 B1 JP 6496443B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- carbon dioxide
- less
- paint
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 98
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 71
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 title claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 9
- 238000010422 painting Methods 0.000 title description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 26
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 acrylic polyol Chemical class 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 2
- 239000003021 water soluble solvent Substances 0.000 description 2
- DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylpropanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)C DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940058020 2-amino-2-methyl-1-propanol Drugs 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- CBTVGIZVANVGBH-UHFFFAOYSA-N aminomethyl propanol Chemical compound CC(C)(N)CO CBTVGIZVANVGBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
【課題】二酸化炭素塗装法における塗装装置の閉塞を低減することのできる水性塗料等を提供することを目的とする。
【解決手段】樹脂及び水性媒体を含む、二酸化炭素塗装用の水性塗料であって、前記水性塗料は、7.0以下のpHを有するエマルジョンである。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a water-based paint or the like that can reduce blockage of a coating apparatus in a carbon dioxide coating method.
An aqueous paint for carbon dioxide coating comprising a resin and an aqueous medium, wherein the aqueous paint is an emulsion having a pH of 7.0 or less.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、二酸化炭素塗装用水性塗料等に関する。 The present invention relates to a water-based paint for carbon dioxide coating and the like.
塗装方法の一種として、塗料に二酸化炭素を混合してコーティング組成物を調製し、得られたコーティング組成物を対象物に噴霧する方法(二酸化炭素塗装法)が知られている。塗料の中でも水性塗料は、含まれる溶剤の多くが水であり、環境に好ましくない影響を及ぼす可能性のある揮発性有機化合物(VOC)の含有量が少ないため、有望視されている。水性塗料に二酸化炭素塗装法を適用した例として、特許文献1に記載される方法がある。
As a kind of coating method, there is known a method (a carbon dioxide coating method) in which a coating composition is prepared by mixing carbon dioxide with a paint, and the obtained coating composition is sprayed on an object. Among the paints, water-based paints are considered promising because most of the contained solvent is water and the content of volatile organic compounds (VOC) that may adversely affect the environment is small. As an example of applying a carbon dioxide coating method to a water-based paint, there is a method described in
特許文献1に記載される二酸化炭素塗装においては、水性塗料に含まれる樹脂がゲル化し、塗装装置が閉塞する場合があった。
In the carbon dioxide coating described in
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、塗装装置の閉塞を低減することのできる、二酸化炭素塗装用の水性塗料等を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the water-based coating material for carbon dioxide coating etc. which can reduce the obstruction | occlusion of a coating device.
本発明者等は、鋭意検討したところ、7.0以下のpHにおいて安定的にエマルジョンを形成する水性塗料であれば、二酸化炭素塗装法により塗装した場合であっても、樹脂の析出及びゲル化が低減できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that water-based paints that stably form emulsions at a pH of 7.0 or lower can be used for precipitation and gelation of resins even when applied by a carbon dioxide coating method. Has been found to be reduced, and the present invention has been completed.
本発明の一形態に係る二酸化炭素塗装用の水性塗料は、樹脂及び水性媒体を含み、7.0以下のpHを有するエマルジョンである。 The aqueous paint for carbon dioxide coating according to one embodiment of the present invention is an emulsion containing a resin and an aqueous medium and having a pH of 7.0 or less.
前記水性塗料は、6.0以下のpHを有するエマルジョンであることができる。 The aqueous paint may be an emulsion having a pH of 6.0 or less.
本発明の一形態に係るコーティング組成物は、水性塗料と、二酸化炭素と、を含む。前記水性塗料は、樹脂及び水性媒体を含み、前記コーティング組成物は、7.0未満のpHを有するエマルジョンである。 The coating composition which concerns on one form of this invention contains a water-based coating material and a carbon dioxide. The aqueous paint includes a resin and an aqueous medium, and the coating composition is an emulsion having a pH of less than 7.0.
本発明の一形態に係る塗装方法は、水性塗料及び二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程と、前記コーティング組成物を対象物に噴霧する工程と、を備える。前記水性塗料は、樹脂及び水性媒体を含み、7.0以下のpHを有するエマルジョンである。 A coating method according to an aspect of the present invention includes a step of obtaining a coating composition by mixing an aqueous paint and carbon dioxide, and a step of spraying the coating composition onto an object. The aqueous paint is an emulsion containing a resin and an aqueous medium and having a pH of 7.0 or less.
前記コーティング組成物は、7.0未満のpHを有するエマルジョンであることができる。 The coating composition can be an emulsion having a pH of less than 7.0.
本発明によれば、塗装装置の閉塞を低減することのできる、二酸化炭素塗装用の水性塗料等が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water-based coating material for carbon dioxide coating etc. which can reduce the obstruction | occlusion of a coating device are provided.
<水性塗料>
本発明の一形態に係る二酸化炭素塗装用の水性塗料は、樹脂及び水性媒体を含み、7.0以下のpHを有するエマルジョンである。本明細書において、エマルジョン(ディスパージョンともいう)とは、水を主成分とする水性媒体に、粒子状の樹脂が分散している形態を意味する。樹脂の粒子の径は、例えば、0.01μm以上、0.05μm以上、0.05〜5μm、0.05〜0.5μm、又は0.05〜0.1μmであることができる。エマルジョンは、例えば、乳化重合により形成されてよい。あるいは、乳化剤を使用すること(強制乳化)又は親水基を導入した樹脂を使用すること(自己乳化)により、エマルジョンを形成することもできる。
<Water-based paint>
The aqueous paint for carbon dioxide coating according to one embodiment of the present invention is an emulsion containing a resin and an aqueous medium and having a pH of 7.0 or less. In the present specification, an emulsion (also referred to as a dispersion) means a form in which a particulate resin is dispersed in an aqueous medium mainly composed of water. The diameter of the resin particles can be, for example, 0.01 μm or more, 0.05 μm or more, 0.05 to 5 μm, 0.05 to 0.5 μm, or 0.05 to 0.1 μm. The emulsion may be formed, for example, by emulsion polymerization. Alternatively, an emulsion can be formed by using an emulsifier (forced emulsification) or using a resin into which a hydrophilic group has been introduced (self-emulsification).
樹脂とは、水性塗料の乾燥後に形成する塗膜において、バインダー又はマトリクスとして機能する高分子を形成する成分である。高分子の例は、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリオール樹脂、酢酸ビニル樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、及び、複数の樹脂(プレポリマーを含む)を架橋又は重合した複合樹脂を含む。複合樹脂としては、例えば、アクリル−ウレタン樹脂、アクリル−スチレン樹脂、酢酸ビニル−アクリル樹脂、及びアクリル−シリコン樹脂が挙げられる。樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。 The resin is a component that forms a polymer that functions as a binder or a matrix in a coating film formed after drying the water-based paint. Examples of the polymer include, for example, an acrylic resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, an alkyd resin, a polyol resin, a vinyl acetate resin, a fluororesin, a silicon resin, and a plurality of resins (including a prepolymer). Includes polymerized composite resin. Examples of the composite resin include acrylic-urethane resin, acrylic-styrene resin, vinyl acetate-acrylic resin, and acrylic-silicon resin. You may use resin individually or in combination of 2 or more types.
樹脂は、塗装前の水性塗料の状態で既に高分子である化合物であってもよいし、塗装前の水性塗料の状態では高分子でないが、塗装後に乾燥すると重合、架橋等して高分子を形成する、主剤(モノマー又はプレポリマー)と硬化剤との混合物であってもよい。後者の場合、樹脂は1液型であってもよく、2液型であってもよい。この場合、主剤の粒子と硬化剤の粒子は、別々に水性媒体に分散していることができる。主剤と硬化剤との組み合わせとしては、アクリルポリオールとポリイソシアネートの組み合わせが例示できる。この場合、水性塗料から水性媒体が蒸発すると、アクリルウレタン樹脂が形成する。 The resin may be a compound that is already a polymer in the state of the water-based paint before painting, or it is not a polymer in the state of the water-based paint before painting, but the polymer is polymerized, crosslinked, etc. when dried after painting. It may be a mixture of a main agent (monomer or prepolymer) and a curing agent to be formed. In the latter case, the resin may be a one-pack type or a two-pack type. In this case, the main agent particles and the curing agent particles may be separately dispersed in the aqueous medium. Examples of the combination of the main agent and the curing agent include a combination of acrylic polyol and polyisocyanate. In this case, when the aqueous medium evaporates from the aqueous paint, an acrylic urethane resin is formed.
水性媒体は、水を主成分とする1相の液体媒体である。水性媒体は、水であってもよいし、水以外の水溶性の溶剤を含む混合溶剤であってもよい。 The aqueous medium is a one-phase liquid medium mainly composed of water. The aqueous medium may be water or a mixed solvent containing a water-soluble solvent other than water.
水性塗料中の樹脂の量は、樹脂と水性媒体の合計量を基準として、例えば、25〜80質量%、30〜75質量%、35〜70質量%、又は40〜65質量%であってよい。 The amount of the resin in the aqueous paint may be, for example, 25 to 80% by mass, 30 to 75% by mass, 35 to 70% by mass, or 40 to 65% by mass based on the total amount of the resin and the aqueous medium. .
水性塗料は水以外の溶剤を含んでもよいが、水性塗料に含まれる溶剤のほとんどは水である。水の含有量は、水性塗料中の溶剤の全量を基準として、例えば、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、75質量%以上、80質量%以上、85質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、98質量%以上、又は99質量%以上であることができる。水性塗料は、水以外の溶剤を含まなくてもよい。 The water-based paint may contain a solvent other than water, but most of the solvent contained in the water-based paint is water. The water content is, for example, 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass or more, 75% by mass or more, 80% by mass or more, 85% by mass or more, based on the total amount of the solvent in the water-based paint. It can be at least mass%, at least 95 mass%, at least 98 mass%, or at least 99 mass%. The water-based paint may not contain a solvent other than water.
水以外の溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、プロピ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−n−ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、プロピレングリコール、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、1−メトキシ−2−プロパノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(ブチルカルビトールアセテート)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、2,2,4−トリメチル1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール等、多数の有機溶剤が例示される。水以外の溶剤のうち、水溶性の溶剤は、水に溶解して上述の水性媒体を構成することができる。
Examples of the solvent other than water include methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether (butyl cellosolve), propylene glycol, ethanol, methanol, isopropyl alcohol, dimethylformamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, diethylene glycol, Glycerol, 1-methoxy-2-propanol, diethylene glycol monobutyl ether (butyl carbitol), diethylene glycol monobutyl ether acetate (butyl carbitol acetate), propylene glycol monomethyl ether, 2,2,4-
水性塗料は、必要に応じて添加剤をさらに含んでいてもよい。例えば、水性媒体は、乳化剤、分散剤、pH調整剤、凍結防止剤(例えば、プロピレングリコール)、造膜助剤、消泡剤、顔料、顔料分散剤、防腐剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベリング剤、密着性付与剤、レオロジーコントロール剤等、塗料に通常添加される添加剤を含んでいてもよい。 The water-based paint may further contain an additive as necessary. For example, an aqueous medium is an emulsifier, a dispersant, a pH adjuster, an antifreezing agent (for example, propylene glycol), a film forming aid, an antifoaming agent, a pigment, a pigment dispersant, an antiseptic, an ultraviolet absorber, a light stabilizer. In addition, additives such as a leveling agent, an adhesion imparting agent, a rheology control agent and the like that are usually added to paints may be included.
水性塗料のpHは、7.0以下であり、7.0未満、6.5以下、6.0以下、5.5以下、5.0以下、4.7以下、4.6以下、4.5以下、4.4以下、又は4.0以下であることができる。水性塗料は、このようなpHにおいてエマルジョンとして存在している。すなわち、水性塗料において、樹脂は水性媒体に分散した状態で存在する。添加剤は、水性媒体に溶解していてもよく、水性媒体に分散されていてもよい。本発明では、このようなpHの範囲でエマルジョンが安定に形成されている水性塗料を選択することが肝要である。 The pH of the water-based paint is 7.0 or less, less than 7.0, 6.5 or less, 6.0 or less, 5.5 or less, 5.0 or less, 4.7 or less, 4.6 or less, 4.6 or less. It can be 5 or less, 4.4 or less, or 4.0 or less. Water-based paints exist as emulsions at such pHs. That is, in the aqueous paint, the resin exists in a state dispersed in an aqueous medium. The additive may be dissolved in the aqueous medium or may be dispersed in the aqueous medium. In the present invention, it is important to select an aqueous paint in which an emulsion is stably formed in such a pH range.
<塗装方法>
本発明の一形態に係る塗装方法は、上述の水性塗料及び二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程(混合工程)と、コーティング組成物を対象物に噴霧する工程(噴霧工程)と、を備える。
<Coating method>
A coating method according to an aspect of the present invention includes a step of mixing the above-described aqueous paint and carbon dioxide to obtain a coating composition (mixing step), a step of spraying the coating composition onto an object (spraying step), Is provided.
(1.混合工程)
本工程では、水性塗料と二酸化炭素とを混合してコーティング組成物を得る。
(1. Mixing process)
In this step, a water-based paint and carbon dioxide are mixed to obtain a coating composition.
二酸化炭素の量は、特に制限されず、例えば、水性塗料100質量部に対して、0.5質量部以上、1.0質量部以上、1.5質量部以上、2質量部以上、5質量部以上、6質量部以上、又は10質量部以上であることができる。二酸化炭素の量が水性塗料100質量部に対して0.5質量部以上であると、細かいミストを形成することができる。二酸化炭素の量は、水性塗料100質量部に対して、例えば、60質量部以下、50質量部以下、40質量部以下、30質量部以下、20質量部以下、又は10質量部以下であることができる。 The amount of carbon dioxide is not particularly limited, and is, for example, 0.5 parts by mass or more, 1.0 part by mass or more, 1.5 parts by mass or more, 2 parts by mass or more, 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-based paint. Part or more, 6 parts by weight or more, or 10 parts by weight or more. When the amount of carbon dioxide is 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the aqueous paint, fine mist can be formed. The amount of carbon dioxide is, for example, 60 parts by mass or less, 50 parts by mass or less, 40 parts by mass or less, 30 parts by mass or less, 20 parts by mass or less, or 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the water-based paint. Can do.
混合温度は、特に制限されず、例えば、0℃〜60℃又は10℃〜30℃であることができる。水性塗料が2液型の場合は、混合温度が60℃以下であると、コーティング組成物の使用可能時間(ポットライフ)が良好となる傾向がある。 The mixing temperature is not particularly limited, and can be, for example, 0 ° C to 60 ° C or 10 ° C to 30 ° C. When the water-based paint is a two-pack type, when the mixing temperature is 60 ° C. or less, the usable time (pot life) of the coating composition tends to be good.
混合圧力は、特に制限されず、例えば、2MPa以上、5MPa以上、又は2MPa〜25MPaであることができる。 The mixing pressure is not particularly limited, and can be, for example, 2 MPa or more, 5 MPa or more, or 2 MPa to 25 MPa.
混合の仕方は特に限定されず、混合は、例えば、インラインミキサーを使用したラインブレンド法による混合であることができる。 The method of mixing is not particularly limited, and the mixing can be, for example, mixing by a line blend method using an in-line mixer.
水性塗料と二酸化炭素を混合することにより得られたコーティング組成物は、水性塗料及び二酸化炭素を含有する。上記に述べたとおり、水性塗料は樹脂及び水性媒体を含み、7.0以下のpHを有するエマルジョンである。コーティング組成物全体としては、7.0未満のpHを有するエマルジョンであることができる。この場合、二酸化炭素は水性媒体に溶解されていてもよい。コーティング組成物のpHは、例えば、7.0未満、6.5以下、6.0以下、5.5以下、5.0以下、4.7以下、4.6以下、4.5以下、4.4以下、又は4.0以下であることができる。 The coating composition obtained by mixing the water-based paint and carbon dioxide contains the water-based paint and carbon dioxide. As stated above, the water-based paint is an emulsion containing a resin and an aqueous medium and having a pH of 7.0 or less. The overall coating composition can be an emulsion having a pH of less than 7.0. In this case, carbon dioxide may be dissolved in an aqueous medium. The pH of the coating composition is, for example, less than 7.0, 6.5 or less, 6.0 or less, 5.5 or less, 5.0 or less, 4.7 or less, 4.6 or less, 4.6 or less, 4.5 or less, 4 .4 or less, or 4.0 or less.
本実施形態において、水性塗料は7.0以下のpHにおいて安定的にエマルジョンを形成しているため、二酸化炭素を混合してpHがさらに酸性側に傾いても、エマルジョンの形態が維持されて樹脂の析出を低減することができるためか、塗装装置の閉塞が低減できる。 In the present embodiment, since the water-based paint stably forms an emulsion at a pH of 7.0 or lower, even if carbon dioxide is mixed and the pH is further inclined to the acidic side, the emulsion form is maintained and the resin is maintained. This may be because the deposition of the coating device can be reduced, and the blockage of the coating apparatus can be reduced.
(2.噴霧工程)
本工程では、上記コーティング組成物を噴霧する。コーティング組成物を、例えばノズル又はオリフィスから噴霧すると、加圧状態から解放されたコーティング組成物中の二酸化炭素は瞬時に気化して、その体積が大幅に膨張する。膨張により生じるエネルギーにより、コーティング組成物は細かい霧状の塗料(ミスト)になる。
(2. Spraying process)
In this step, the coating composition is sprayed. When the coating composition is sprayed, for example from a nozzle or orifice, the carbon dioxide in the coating composition released from the pressurized state is instantly vaporized and its volume expands significantly. Due to the energy generated by the expansion, the coating composition becomes a fine mist paint (mist).
噴霧時の温度は、特に制限されないが、例えば、0〜60℃、又は10℃〜30℃であることができる。噴霧時の温度及び圧力は、積極的に制御しなくてもよく、混合時の温度及び圧力と同じであってもよいし、適宜調節されてもよい。噴霧を可能にする観点から、噴霧圧力は2MPa以上又は5MPa以上であることが好ましい。 Although the temperature at the time of spraying is not specifically limited, For example, it can be 0-60 degreeC or 10 degreeC-30 degreeC. The temperature and pressure at the time of spraying may not be positively controlled, may be the same as the temperature and pressure at the time of mixing, or may be adjusted as appropriate. From the viewpoint of enabling spraying, the spray pressure is preferably 2 MPa or more or 5 MPa or more.
噴霧工程において形成されたミストは対象物に付着し、対象物の表面に液膜(水性塗料の膜)を形成する。その後、液膜を乾燥させて水性媒体を除去することにより、水性媒体中に分散されていた樹脂の粒子同士が接近し、場合によっては架橋反応が生じ、対象物の表面に塗膜を形成することができる。 The mist formed in the spraying process adheres to the object and forms a liquid film (water-based paint film) on the surface of the object. Thereafter, by drying the liquid film and removing the aqueous medium, the resin particles dispersed in the aqueous medium approach each other, and in some cases, a crosslinking reaction occurs, forming a coating film on the surface of the object. be able to.
<塗装装置>
上記の方法による塗装は、例えば、図1に示す塗装装置を用いて行うことができる。塗装装置は、塗料タンク1、高圧ポンプ2、加熱器3、二酸化炭素ボンベ4、冷却器5、高圧ポンプ6、加熱器7、混合器8、及び、ノズル9を有する。塗料タンク1に貯蔵された水性塗料は、高圧ポンプ2によって所定の圧力まで加圧され、加熱器3によって所定の温度まで加温されてから、混合器8へと供給される。一方、二酸化炭素ボンベ4に貯蔵された二酸化炭素は、冷却器5によって冷却されて液化し、高圧ポンプ6(例えば、プランジャーポンプなどの定容ポンプ)によって所定の圧力まで加圧される。加圧された二酸化炭素は、加熱器7によって所定の温度まで加温されてから、混合器8へと供給される。混合器8内で水性塗料及び二酸化炭素が混合され、コーティング組成物となる。混合器8としては、例えば、インラインミキサーを使用できる。このように調製されたコーティング組成物は、ノズル9を通して対象物に向けて噴霧される。
<Coating equipment>
The coating by the above method can be performed using, for example, a coating apparatus shown in FIG. The coating apparatus includes a
混合器8における圧力は、高圧ポンプ2及び高圧ポンプ6の吐出圧力により調節することができる。また、混合器8における温度は、加熱器3により加熱される水性塗料の温度、及び、加熱器7により加熱される二酸化炭素の温度により調節することができる。水性塗料及び二酸化炭素の量比も、各ポンプの吐出量及び図示しない流量調節弁により調節できる。
The pressure in the
塗装装置は、図1に示す装置に限定されない。例えば、図1に示す装置では、混合時の温度は加熱器3及び7並びに冷却器5により調節されるが、これらの構成は必須ではない。例えば、加熱器3及び7並びに冷却器5に代えて、熱交換器などの温度調節部を混合器8の内部に設けることにより、混合時の温度を調節してもよい。また、図1に示す装置では、混合時の圧力は高圧ポンプ2及び6により調節されるが、これらの構成は必須ではない。例えば、高圧ポンプ2及び6にかえて、ポンプ、減圧バルブ等の圧力調節部を混合器8の内部に設けることにより、混合時の圧力を調節してもよい。さらに、混合器8とノズル9とを結ぶライン上に温度調節部及び/又は圧力調節部を設けて、噴霧時の温度及び/又は圧力を制御してもよい。
The coating apparatus is not limited to the apparatus shown in FIG. For example, in the apparatus shown in FIG. 1, the temperature during mixing is adjusted by the
以上説明したように、本実施形態に係る塗装方法において、水性塗料は7.0以下のpHを有するエマルジョンである。水性塗料が7.0以下のpHを有するエマルジョンであると、二酸化炭素塗装装置中のラインの閉塞を低減することができる。本発明者等は、この理由を以下のように推察している。 As described above, in the coating method according to the present embodiment, the water-based paint is an emulsion having a pH of 7.0 or less. When the water-based paint is an emulsion having a pH of 7.0 or less, blockage of the line in the carbon dioxide coating apparatus can be reduced. The present inventors presume this reason as follows.
二酸化炭素が水に溶けると、溶けた二酸化炭素の一部が炭酸となり、さらに、炭酸の一部が解離して水素イオンを放出する。したがって、二酸化炭素と水性塗料とを混合してコーティング組成物を形成した際に、コーティング組成物中の水性媒体のpHは、混合前の水性塗料のpHよりも少し酸性側に傾く。
エマルジョンにおいて、水性媒体が酸性であるかアルカリ性であるかは、エマルジョンの分散安定性に大きな影響を及ぼすと考えられる。アルカリ性条件下で安定的にエマルジョンを形成する水性塗料を二酸化炭素と混合する場合、二酸化炭素との混合に伴うコーティング組成物中の水性媒体のpHの低下により、水性媒体のpHがアルカリ性から酸性に変わり、エマルジョンが安定に形成できなくなると考えられる。この場合、水性媒体中に分散されている樹脂同士が接近して析出し、析出した樹脂は塗装装置のラインを閉塞させる原因になると考えられる。これに対し、本発明の一形態によれば、pH7.0以下で安定的にエマルジョンを形成している水性塗料を使用するため、二酸化炭素を混合することによりpHがさらに酸性になった場合でも、水性媒体のpHがアルカリ性から酸性に変わるような、水性媒体の性質の大きな変動が起こらないため、エマルジョンが安定的に維持され、樹脂の析出を低減することができると考えられる。このように、本発明によれば樹脂の析出が低減されるため、塗装装置の閉塞が低減できると考えられる。
When carbon dioxide dissolves in water, part of the dissolved carbon dioxide becomes carbonic acid, and part of the carbonic acid dissociates to release hydrogen ions. Therefore, when carbon dioxide and a water-based paint are mixed to form a coating composition, the pH of the aqueous medium in the coating composition is slightly inclined to the acidic side than the pH of the water-based paint before mixing.
In the emulsion, whether the aqueous medium is acidic or alkaline is considered to have a great influence on the dispersion stability of the emulsion. When an aqueous paint that stably forms an emulsion under alkaline conditions is mixed with carbon dioxide, the pH of the aqueous medium changes from alkaline to acidic due to a decrease in the pH of the aqueous medium in the coating composition as a result of mixing with carbon dioxide. It is considered that the emulsion cannot be stably formed. In this case, it is considered that the resins dispersed in the aqueous medium are deposited close to each other, and the deposited resin is a cause of blocking the line of the coating apparatus. On the other hand, according to one aspect of the present invention, since an aqueous paint that stably forms an emulsion at pH 7.0 or lower is used, even when the pH becomes more acidic by mixing carbon dioxide, It is considered that the emulsion can be stably maintained and the precipitation of the resin can be reduced because there is no significant change in the properties of the aqueous medium such that the pH of the aqueous medium changes from alkaline to acidic. As described above, according to the present invention, the precipitation of the resin is reduced, so that it is considered that the blocking of the coating apparatus can be reduced.
以下、実施例に基づき発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an invention is concretely demonstrated based on an Example, this invention is not limited to a following example.
図1に示すような二酸化炭素塗装装置において、塗料タンク1に表1に示す塗料成分(樹脂、溶剤、及び顔料)を仕込み、混合器8内での水性塗料と二酸化炭素との混合比が表1に示す混合比(組成)となるように、高圧ポンプ2及び6の流量を設定した。混合器8内の温度及び圧力は、表1に示す温度及び圧力に調節した。表1において、各成分の量の単位は質量部である。
In the carbon dioxide coating apparatus as shown in FIG. 1, the paint components (resin, solvent, and pigment) shown in Table 1 are charged into the
使用した塗料成分の詳細を表2に示す。表2において、NVは、塗料成分中の非揮発成分(樹脂など)の質量割合を意味し、NVが100%でない場合には、塗料成分中に揮発性の溶剤が含まれる。溶剤の大部分は水である。 The details of the paint components used are shown in Table 2. In Table 2, NV means the mass ratio of the non-volatile components (resin etc.) in the paint component. When NV is not 100%, a volatile solvent is contained in the paint component. Most of the solvent is water.
塗装試験を行い、対象物をコーティング組成物で5分間塗装した。結果を表1に示す。「塗装試験」の評価について、表1における○及び×は、それぞれ次を意味する。
○:塗装装置中のラインが閉塞することなく、対象物を塗装できた。
×:塗装装置中のラインが閉塞した。
A painting test was performed and the object was painted with the coating composition for 5 minutes. The results are shown in Table 1. Regarding the evaluation of the “painting test”, ○ and × in Table 1 mean the following.
○: The object could be painted without blocking the line in the painting device.
X: The line in the coating apparatus was blocked.
二酸化炭素と混合する前の水性塗料のpHが7.0以下であった実施例1〜6では、塗装装置中のラインが閉塞することなく、対象物を塗装できた。二酸化炭素と混合する前の塗料のpHが7.0より大きかった比較例1及び2では、塗装装置中のラインが閉塞した。 In Examples 1 to 6, in which the pH of the water-based paint before mixing with carbon dioxide was 7.0 or less, the object could be coated without blocking the line in the coating apparatus. In Comparative Examples 1 and 2 in which the pH of the paint before mixing with carbon dioxide was higher than 7.0, the line in the coating apparatus was blocked.
1…塗料タンク、2,6…高圧ポンプ、3,7…加熱器、4…二酸化炭素ボンベ、5…冷却器、8…混合器、9…ノズル。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記水性塗料は、二酸化炭素と混合する前に7.0以下のpHを有するエマルジョンである、水性塗料。 A water-based paint for carbon dioxide coating comprising a resin and an aqueous medium,
The water-based paint, which is an emulsion having a pH of 7.0 or less before being mixed with carbon dioxide .
前記コーティング組成物を対象物に噴霧する工程と、を備え、
前記水性塗料は、樹脂及び水性媒体を含み、7.0以下のpHを有するエマルジョンである、塗装方法。 Mixing a water-based paint and carbon dioxide to obtain a coating composition;
Spraying the coating composition onto an object, and
The coating method, wherein the aqueous paint is an emulsion containing a resin and an aqueous medium and having a pH of 7.0 or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018106153A JP6496443B1 (en) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | Water-based paint for carbon dioxide painting, coating composition, and painting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018106153A JP6496443B1 (en) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | Water-based paint for carbon dioxide painting, coating composition, and painting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6496443B1 true JP6496443B1 (en) | 2019-04-03 |
JP2019210344A JP2019210344A (en) | 2019-12-12 |
Family
ID=65999250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018106153A Active JP6496443B1 (en) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | Water-based paint for carbon dioxide painting, coating composition, and painting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6496443B1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5419487A (en) * | 1993-09-29 | 1995-05-30 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Methods for the spray application of water-borne coatings with compressed fluids |
JPH09288970A (en) * | 1996-04-24 | 1997-11-04 | Matsushita Electron Corp | Forming method for bulb inner wall coating |
JP2972736B1 (en) * | 1998-07-31 | 1999-11-08 | 大成化工株式会社 | Waterborne aerosol spray paint |
DE10221009B4 (en) * | 2002-05-11 | 2016-10-13 | Basf Coatings Gmbh | Coating materials, their use, methods for producing coatings and transparent coatings |
JP2010285473A (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Dainichi Giken Kogyo Kk | Energy-saving aqueous paint composition |
JP6251442B1 (en) * | 2016-09-06 | 2017-12-20 | 長瀬産業株式会社 | Coating method and coating apparatus |
-
2018
- 2018-06-01 JP JP2018106153A patent/JP6496443B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019210344A (en) | 2019-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101833209B1 (en) | A coating liquid composition, a coating film formation method, a coating liquid composition production method, a coating liquid composition production apparatus, and a carbon dioxide-containing coating liquid composition composition composition | |
CN102369067B (en) | Carbon dioxide coating method and device therefor | |
JP5429928B2 (en) | Carbon dioxide coating method and apparatus | |
JPH0657336B2 (en) | Supercritical fluids as diluents in liquid spray coating of coatings | |
JP2947936B2 (en) | Spray application method of water-based paint by compressed fluid | |
TWI613265B (en) | Coating liquid composition, method for producing coating liquid composition, and composition for preparing coating liquid composition | |
JPH0761462B2 (en) | Electrostatic liquid spray coating of a coating sprayed from an orifice using a supercritical fluid as a diluent | |
JP6496443B1 (en) | Water-based paint for carbon dioxide painting, coating composition, and painting method | |
CA2058169C (en) | Subcritical compressed fluids as viscosity reducing diluents for transportable compositions | |
JP6374594B1 (en) | Coating method and coating composition | |
US5160766A (en) | Process for applying a high solid coating composition using a high pressure airless spray | |
JP6358589B2 (en) | How to apply low viscosity paint | |
JP6140329B1 (en) | Coating apparatus and coating method | |
JP6251442B1 (en) | Coating method and coating apparatus | |
JP6850460B2 (en) | Painting method | |
WO2019235337A1 (en) | Coating device and coating method | |
JPH10310725A (en) | Aqueous coating material and viscosity controlling agent | |
KR20090095136A (en) | A Method of Waterproof Paint Film Operation Using Isocyanate and Polyurea |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180614 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181017 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20181122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190308 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6496443 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |