JP6693720B2 - 塗料剥離用水性プライマー組成物および塗料剥離方法 - Google Patents
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Description
例えばそのような方法として、(i)ジクロロメタンやシンナー等の有機溶剤を主成分とする塗料剥離剤を使用する方法、 (ii)苛性アルカリを主成分とする水性洗浄剤を加温して使用する方法、(iii)塗膜を焼却処理する方法、および(iv)塗膜にハンマーやスクレーパー等を用いて物理的な振動や衝撃を与える方法、および(v)塗料の付着を防止するシリコーン樹脂やフッ素樹脂を塗装器具類にコーティングする方法等が知られている。
項2. 該(A)の熱軟化点が140℃以上であることを特徴とする項1に記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物。
項3. 該(A)がカルボキシル基を有する項1又は2に記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物。
項4. 該(A)の含有量が1〜50重量%である項1〜3のいずれかに記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物。
項5. 更にポリカルボン酸、ポリカルボン酸塩及びポリカルボン酸エステルからなる群から選ばれる1種以上の化合物(B)を含有してなる項1〜4のいずれかに記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物。
項6. 項1〜5のいずれかに記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物を塗装前に塗装器具類に塗布し、塗料剥離剤を用いて塗装器具類から硬化もしくは硬化前の塗料を除去する塗料の剥離方法。
本発明において、アニオン性ポリウレタン樹脂(A1)はポリオール成分(a2)の一部に側鎖にアニオン性基を有するポリオールを含むポリウレタン樹脂のことを表し、ノニオン性ポリウレタン樹脂(A2)は、ポリオール成分(a2)が側鎖を有さないか非極性の側鎖のポリオールのみからなるポリウレタン樹脂のことを表す。本発明におけるポリウレタン樹脂としては上記アニオン性ポリウレタン樹脂(A1)、ノニオン性ポリウレタン樹脂(A2)、およびこれらの混合物を使用することができる。
ポリカーボネートジオールの具体例としては、炭素数4〜10の直鎖状アルキレン基を有するポリカーボネートジオール(例えば、ポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ノナンジオールのポリカーボネートジオールなど)、および炭素数4〜10の分岐状アルキレン基を有するポリカーボネートジオール(例えば、2−メチルブタンジオールのポリカーボネートジオール、2−エチルブタンジオールのポリカーボネートジオール、ネオペンチルグリコールのポリカーボネートジオール、2−メチルペンタンジオールのポリカーボネートジオール、3−メチルペンタンジオールのポリカーボネートジオールなど)、およびこれらの共重合体が挙げられる。
アニオン性基として好ましくはカルボキシル基である。
これらのうちで特に好ましいものは2,2−ジメチロールプロピオン酸および2,2−ジメチロールブタン酸である。
その他の成分(a3)としては、ジイソシアネート成分(a1)と反応しうる、水酸基以外の官能基(例えば、1級アミノ基、2級アミノ基またはチオール基など)を有する化合物が挙げられる。
(a31)および(a32)の使用量の合計は、(a1)のNCO基の当量に基づいて通常0.8当量以下、好ましくは0.6当量以下であり、(a32)の使用量は、得られる(A)のジメチルホルムアミド(DMF)への溶解成分が、Mnが好ましくは5,000〜100,000、さらに好ましくは10,000〜80,000となる量を用いることができる。
塩基性化合物としては、アミン類[アンモニア、アルキルアミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジプロピルアミンなど)、アルカノールアミン(トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノエチルプロパノールなど)、脂環式アミン(モルホリンなど)など]およびアルカリ金属(ナトリウム、カリウム、リチウムなど)水酸化物などが挙げられる。
乳化剤乳化型の(A)の水性分散体を製造する方法には、上記と同様にして、有機溶剤の存在下または非存在下でプレポリマーを形成し、プレポリマーおよび/または水性媒体に乳化剤を加え、さらに必要に応じて該プレポリマーに塩基性化合物を加え親水化した後、あるいは親水化しながら水性媒体と混合して水性分散体とし反応[鎖伸長、および必要により鎖停止]を行い必要により有機溶剤を留去する方法などが挙げられる。
乳化剤はプレポリマー、水性媒体のいずれか一方に加えても、双方に加えてもよい。乳化剤がプレポリマーと反応性の場合には水性媒体に加えるのが好ましい。(A)に対する乳化剤の含有量は、ウレタンプレポリマーの重量に基づいて、通常0〜10重量%、好ましくは0〜3重量%である。
これらの乳化剤のうちで好ましいものは、ノニオン性界面活性剤および高分子型乳化分散剤である。
化合物(B)は、不飽和カルボン酸(塩)(b1)及び不飽和カルボン酸エステル(b2)を構成単量体とするポリカルボン酸並びにこれらのエステル、塩からなる化合物である。
R(OA)nOH (1)
[Rは炭素数4〜12の炭化水素基である。Aは炭素数2〜4のアルキレン基であり、nは0〜20の数であり、nが2以上の場合のAは同一でも異なっていてもよく、(OA)n部分はランダム結合でもブロック結合でもよい。]
これらのうち、水溶性重合体の構成単位である(b2)のエステル部が加水分解した場合の環境への安全性の観点から好ましくは、脂肪族アルコールである。
一般式(1)におけるAは、炭素数2〜4のアルキレン基であり、エチレン基、イソプロピレン基、1,2−又は1,3−プロピレン基、イソブチレン基、及び1,2−、1,3−又は1,4−ブチレン基等が挙げられる。これらのうち、親水性の観点から好ましくは、エチレン基及び1,2−プロピレン基である。
なお、TI値とは、Thixotropic Index(温度25℃で回転数6rpmにおける粘度/温度25℃で回転数60rpmにおける粘度)のことを示す。
なお、TI値は、以下の条件で測定した。
<粘度の測定方法>
粘度計:B型粘度計
ローター番号:1番
測定温度:25℃
製造例1
温度計および攪拌機を備えた密閉反応槽にMn2,000のポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学製「PTMG2000」)200部、トリメチロールプロパン3部、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPAと略記)20部、イソホロンジイソシアネート80部およびアセトン150部を仕込み、反応槽内を窒素ガスで置換したのち、攪拌下95℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。得られた該アセトン溶液を40℃に冷却してトリエチルアミン10部を加えた。水700部を該アセトン溶液に加えホモミキサーで1分間攪拌して乳化した後、2重量%に水で希釈したエチレンジアミン水溶液180部を加えて50℃で2時間反応をさせた後、10重量%水酸化ナトリウム水溶液60部加え、減圧下でアセトンおよびトリエチルアミンを留去し、室温まで冷却した後に水を加えて固形分50重量%に調整し、アニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(1)を得た。
得られたアニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(1)の平均分散粒子径は0.1μmであった。また、アニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(1)を乾燥させたアニオン性ポリウレタン樹脂の熱軟化点は191℃であった。
温度計および攪拌機を備えた密閉反応槽にMn2,000の1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオールの共重合ポリカーボネートジオール(旭化成(株)製「PCDL T4672」)300部、Mn2,000のポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学製「PTMG2000」)10部、DMPA10部、イソホロンジイソシアネート70部およびアセトン200部を仕込み、反応槽内を窒素ガスで置換したのち、攪拌下95℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。得られた該アセトン溶液を40℃に冷却してトリエチルアミン5部を加えた。水280部を該アセトン溶液に加えホモミキサーで1分間攪拌して乳化した後、2重量%に水で希釈したイソホロンジアミン水溶液250部を加えて50℃で2時間反応をさせた後、10重量%水酸化ナトリウム水溶液30部加え、減圧下でアセトンおよびトリエチルアミンを留去し、室温まで冷却した後に水を加えて固形分40重量%に調整し、アニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(2)を得た。
得られたアニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(2)の平均分散粒子径は0.2μmであった。また、アニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(2)を乾燥させたアニオン性ポリウレタン樹脂の熱軟化点は170℃であった。
温度計および攪拌機を備えた密閉反応槽にMn400のPPG(三洋化成工業(株)製「サンニックスPP−400」)20部、Mn950のPPG(三洋化成工業(株)製「サンニックスPP−950」)30部、ビスフェノールAのEO2モル付加物(三洋化成工業(株)製「ニューポールBPE−20T」)7部、イソホロンジイソシアネート42部およびアセトン100部を仕込み、反応槽内を窒素ガスで置換したのち、攪拌下95℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。得られた該アセトン溶液を40℃に冷却した。次いで、乳化剤としてポリオキシエチレン(重合度23)ラウリルエーテル20部を水170部に溶解したものを該アセトン溶液に加えホモミキサーで1分間攪拌して乳化した後、エチレンジアミン3.5部とn-ブチルアミン0.3部を水30部に溶解したものを該アセトン溶液に加えて50℃で2時間反応をさせた後、減圧下でアセトンを留去し、室温まで冷却した後に水を加えて固形分40重量%に調整し、ノニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(3)を得た。
得られたノニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(3)の平均分散粒子径は0.6μmであった。また、ノニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(3)を乾燥させたノニオン性ポリウレタン樹脂の熱軟化点は140℃であった。
温度計および攪拌機を備えた密閉反応槽にMn3,000のポリエステルポリオール((株)クラレ製「クラポールP−3010」)150部、Mn2,000のポリエステルポリオール((株)クラレ製「クラポールP−2010」)10部、トリメチロールプロパン7部、DMPA35部、イソホロンジイソシアネート130部およびアセトン200部を仕込み、反応槽内を窒素ガスで置換したのち、攪拌下95℃で10時間反応させ、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。得られた該アセトン溶液を40℃に冷却してトリエチルアミン30部を加えた。水600部を該アセトン溶液に加えホモミキサーで1分間攪拌して乳化した後、7重量%に水で希釈したジエタノールアミン水溶液108部を加えて50℃で2時間反応をさせた後、10重量%水酸化ナトリウム水溶液105部加え、減圧下でアセトンおよびトリエチルアミンを留去し、室温まで冷却した後に水を加えて固形分35重量%に調整し、アニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(4)を得た。
得られたアニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(4)の平均分散粒子径は0.05μmであった。また、アニオン性ポリウレタン樹脂水性分散体(4)を乾燥させたアニオン性ポリウレタン樹脂の熱軟化点は115℃であった。
温度計、攪拌機及びSUS製滴下ロートを備えたSUS製オートクレーブに、ラウリルアルコール186.3部及び水酸化カリウム1.6部を仕込み、容器内を十分に窒素置換した後、密閉し、180℃に昇温し、エチレンオキシド5300部を5時間かけて滴下ロートから滴下して反応させた。さらに180℃で1時間熟成した後、25℃に冷却した。温度計、攪拌機、生成水分離器、還流冷却管を備えたガラス製反応器に内容物を移し替え、ハイドロキノンモノメチルエーテル26部、次亜リン酸ナトリウム29部、硫酸54部、及びメタクリル酸1290部を仕込み、攪拌下に、若干量の空気を供給しながら徐々に昇温すると共に減圧にし、エステル化反応により生成する水を40kPaの減圧度で反応系外に留去しつつ、120℃でエステル化反応を行なった。次いで、残存する過剰分のメタクリル酸を更に5kPa以下の減圧度で留去することにより、ポリエチレングリコールラウリルエーテル(付加モル数120モル)のメタクリレート(a)を得た。
続いて反応容器に、水423部、イソプロピルアルコール228部を仕込み、窒素置換した後、80℃迄昇温し、撹拌下、メタクリル酸ナトリウム17.2部、メタクリレート(a)208.4部を混合したものと、過硫酸ナトリウム5重量%水溶液27.1部を同時に3時間かけて滴下し反応した。さらに同温度で2時間熟成した後、イソプロピルアルコールを蒸留により除き、水酸化ナトリウム48重量%水溶液16.7部で中和した後、固形分30重量%になる量の水を加えて重量平均分子量398,000のポリカルボン酸エステル(6)の水溶液を得た。
[実施例1〜8及び比較例1〜4]
実施例、比較例の塗料剥離用水性プライマー組成物は製造例1〜5に記載したポリウレタンにポリカルボン酸エステル、市販のポリカルボン酸(サンノプコ株式会社製;SNシックナー640)、水を加え、試験に用いた。
冷間圧延鋼板(SPCC−SD)の平板テストピース(70mm×50mm×0.8mm)をアセトン脱脂後、#240の紙やすりで研磨し、表1または表2の配合処方によって調製した塗料剥離用水性プライマー組成物に浸漬した。
塗装用治具を表1または表2の配合処方によって調製した塗料剥離用水性プライマー組成物に浸漬した。
Claims (5)
- アニオン性および/またはノニオン性ポリウレタン樹脂(A)とポリカルボン酸エステル(B)と水とを含有してなり、(25℃における回転数6rpmの粘度)/(25℃における回転数60rpmの粘度)で表されるチクソトロピックインデックス値(TI値)が1.25〜2.00である塗料剥離用水溶性プライマー組成物。
- 該(A)の熱軟化点が140℃以上であることを特徴とする請求項1に記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物。
- 該(A)がカルボキシル基を有する請求項1又は2に記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物。
- 該(A)の含有量が1〜50重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の塗料剥離用水溶性プライマー組成物を塗装前に塗装器具類に塗布し、塗料剥離剤を用いて塗装器具類から硬化もしくは硬化前の塗料を除去する塗料の剥離方法。
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