説明

塗膜剥離方法

【課題】自動車用バンパー等のプラスチック部品のリサイクル率の向上のために、プラスチック成形品の素材表面に付着する塗膜を短時間で溶解脱離させることができる塗膜剥離方法を提供する。
【解決手段】表面に塗膜層を有するプラスチック成形品を、加温した第1の剥離液に浸漬する第1の浸漬工程と、この第1の浸漬工程の後に、第2の剥離液に前記プラスチック成型品を浸漬する第2の浸漬工程とを有する塗膜剥離方法であって、第1の剥離液が疎水性溶剤を含有するものであり、第2の剥離液がアルカリ成分及び水を含有するものであることを特徴とする塗膜剥離方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車用バンパー等のプラスチック部品のリサイクル率の向上のために、プラスチック成形品の素材表面に付着する塗膜を短時間で溶解脱離させることができる塗膜剥離方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車用バンパー等のプラスチック部品は、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂の成形品よりなる基材に、通常、プライマー塗料や上塗り塗料等の熱硬化性塗料が塗装されている。
【0003】
近年、このような塗装部品から熱可塑性樹脂を回収して再利用することが種々検討されており、塗膜付き樹脂成形品から塗膜を効果的に剥離、分別する手法や、逆に回収樹脂中に微細分散させる手法が研究されてきた。
【0004】
塗膜付き樹脂成形品から塗膜を剥離除去する手法として、例えば特許文献1では、水に溶解又は乳濁させた有機アミン化合物を有効成分として含む塗膜剥離剤組成液中に、該有機アミン化合物の沸点及び水の沸点より低い温度において、樹脂系塗膜を有する塗装部材を浸漬し、前記塗装部材から前記樹脂系塗膜を剥離させる方法が開示されており、また特許文献2には、水に溶解又は乳濁させた、炭素数4以上18以下の脂肪酸分子1分子と炭素数18以下のアルコール分子1分子とからなるエステル化合物を有効成分として含む塗膜剥離剤組成液を用いる方法が開示されている。さらに特許文献3には、プライマー及び上塗り塗料を塗装したポリプロピレン製バンパーの塗膜を剥離するに際して、強アルカリ、アルコール系溶剤及び界面活性剤を含有した強アルカリ剥離剤に浸漬し、更に強酸及び界面活性剤を含有した強酸剥離剤に浸漬して塗膜を剥離する方法が開示されている。
【0005】
しかしながら、近年、塗装部品における塗膜の付着性が向上しており、上記いずれの手法によっても短時間に塗膜を溶解し剥離することが困難となってきている。
【0006】
本出願人も、特許文献4において、ピロリドン系化合物、炭素数15〜20を主成分とする炭化水素化合物、親水性溶剤、疎水性溶剤を含有する塗膜の剥離液を提案しているが、付着する塗膜が特に水性の熱硬化性プライマーを用いて形成された複層塗膜である場合に溶解剥離が非常に困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平6−299107号公報
【特許文献2】特開平7−40344号公報
【特許文献3】特開平8−257488号公報
【特許文献4】特開2004−168788号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、自動車用バンパー等のプラスチック部品のリサイクル率の向上のために、プラスチック成形品の素材表面に付着する塗膜を短時間で溶解剥離させることができる塗膜剥離方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、加温した特定組成の剥離液に浸漬した後に、異なる組成の剥離液にプラスチック成型品を浸漬することによって、強固に付着した塗膜を短時間で剥離できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明は、表面に塗膜層を有するプラスチック成形品を、加温した第1の剥離液に浸漬する第1の浸漬工程と、この第1の浸漬工程の後に、第2の剥離液に前記プラスチック成型品を浸漬する第2の浸漬工程とを有する塗膜剥離方法であって、第1の剥離液が疎水性溶剤を含有するものであり、第2の剥離液がアルカリ成分及び水を含有するものであることを特徴とする塗膜剥離方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明方法によれば、自動車用バンパー等のプラスチック部品のリサイクル率の向上のために、プラスチック成形品の素材表面に付着する塗膜を短時間で溶解剥離させることができる。特に付着する塗膜が水性の熱硬化性プライマーを用いて形成された複層塗膜である場合にも容易に溶解し剥離することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の塗膜剥離方法は、表面に塗膜層を有するプラスチック成形品を、加温した第1の剥離液に浸漬する第1の浸漬工程を有する。
【0013】
表面に塗膜層を有するプラスチック成形品は、そのままの形状であっても良いが、通常、粉砕されたものであることが素材や塗膜端部からの第1の剥離液のしみ込みが期待でき適当である。塗膜層は、特に制限なく種々の塗膜構成のものが適用でき、熱硬化型溶剤プライマー塗料による塗膜層を含むものである場合は勿論、水性プライマー等の熱硬化型水性塗料による塗膜層を含むものである場合でも適用可能である。
【0014】
本発明方法で用いる第1の剥離液は、疎水性溶剤を含有する。疎水性溶剤としては、従来から公知、公用のものが使用できる。具体的には、例えば、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート(ブチルカルビトール)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、トルエン、キシレン、灯油、ミネラルスピリット、パラフィン系溶剤(オクタン、ノナン、デカン、ドデカン等)、ナフテン系溶剤(石油に含まれるシクロアルカンおよびそのアルキル置換体を示す。シクロヘキサン、シクロペンタン、1,3−ジメチルシクロペンタン等の炭素数15未満の溶剤)、テレピン油等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組合せて使用することができる。これらの中でも低分子量の芳香族系溶剤、特にキシレンを含むものが好適である。
【0015】
第1の剥離液は、上記疎水性溶剤に加えてピロリドン系化合物を含有することが、剥離対象が熱硬化型水性プライマー塗料による塗膜層を含む場合に好適である。ピロリドン系化合物としては、例えば、2−ピロリドン、3−ピロリドン、N−アルキル−2−ピロリドン(例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−プロピル−2−ピロリドン)、5−アルキル−2−ピロリドン(例えば、5−メチル−2−ピロリドン、5−エチル−2−ピロリドン、5−プロピル−2−ピロリドン)、N−ビニル−2−ピロリドン、N−アルキル−3−ピロリドン(例えば、N−メチル−3−ピロリドン、N−エチル−3−ピロリドン、N−プロピル−3−ピロリドン)等が挙げられ、特にN−メチル−2−ピロリドンが好適である。
【0016】
第1の剥離液が上記疎水性溶剤とピロリドン化合物とを併用する場合には、剥離液の水素結合パラメータ(δh)が4.5〜13.5(MPA)0.5、好ましくは5.0〜12.0(MPA)0.5、さらに好ましくは9.0〜11.0(MPA)0.5の範囲内となるように、上記疎水性溶剤及びピロリドン系化合物の種類や混合比を選択することが望ましい。この範囲とすることにより剥離液の塗膜への浸透の度合いが高く、第2の剥離液による塗膜の溶解を十分に促進することができる。尚、本発明において水素結合パラメータ(δh)は、C.M.Hansen著、Journal of Paint Technology,39巻505号104〜117ページ(1967年発行)の記載に基づいて得られるものであり、ここで提唱された三次元溶解性パラメータδの水素結合力である。
【0017】
上記疎水性溶剤、さらにはピロリドン系化合物の種類や混合比の選択は、第1液の剥離液の浸透度合いが出来るだけ高くなるように行なうことが望ましい。その塗膜への浸透度合いは、例えば、表面に塗膜層を有するプラスチック成形品を25℃の剥離液に10分間浸漬後に成形品を取り出し表面を拭き取ってから該成形品の質量増加率を測定することにより得ることができ、該質量増加率が0.30質量%以上、好ましくは0.35質量%以上、さらには0.38質量%以上であることが第2の剥離液による塗膜の溶解促進の関連から好適である。
【0018】
例えば剥離対象が熱硬化型溶剤プライマー塗料による塗膜層を含む場合に用いる第1の剥離液として、キシレンや炭素数9主体の芳香族系溶剤をぞれぞれ単独で或いは混合して使用することができ、また例えば剥離対象が熱硬化型水性プライマー塗料による塗膜層を含む場合に用いる第1の剥離液としては、疎水性溶剤としてキシレンを使用し、ピロリドン系化合物としてN−メチル−2−ピロリドンを使用した場合には、その混合質量比がN−メチル−2−ピロリドン/キシレンの混合質量比が10/90〜90/10、特に50/50〜88/12の範囲内が剥離液の塗膜への浸透の度合いが良好となり適当である。
【0019】
第1の剥離液には、さらに必要に応じて、アルカリ成分、アルコール系溶剤、界面活性剤、増粘剤等を適宜添加することができる。
【0020】
アルカリ成分としては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムフェノキシド等のアルコキシド化合物、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム等の有機カルボン酸塩等が挙げられ、特に水酸化ナトリウム、ナトリウムエトキシド等が好適に使用できる。添加する場合の添加量は、均一に溶解する範囲内で、通常、疎水性溶剤、さらにはピロリドン系化合物との合計量に対して0.08質量%以下の範囲内が適当である。
【0021】
第1の剥離液の加温は、通常、70℃以上、好ましくは80℃〜130℃で行なわれることが剥離液の塗膜への浸透の観点から望ましい。剥離対象の塗膜層が熱硬化型水性プライマー塗料による塗膜層を含む場合には、第1の剥離液を100℃以上、好ましくは110℃以上に加温することが好適である。
【0022】
第1の剥離液への浸漬時間は、10分間〜2時間程度が適当である。第1の剥離液への浸漬後、プラスチック成形品を該剥離液から取り出してアセトン、エタノール等の水溶性の溶剤によって適宜洗浄することができる。
【0023】
本発明の塗膜剥離方法では、上記第1の浸漬工程の後に、第2の剥離液に前記プラスチック成型品を浸漬する第2の浸漬工程とを有する。
【0024】
本発明方法で用いる第2の剥離液は、アルカリ成分及び水を含有する。アルカリ成分としては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムフェノキシド等のアルコキシド化合物、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム等の有機カルボン酸塩等が挙げられ、特に強アルカリ成分が好適であり、水酸化ナトリウム、ナトリウムエトキシド等が好適に使用できる。
【0025】
上記アルカリ成分の種類や濃度を選択することは、前記第1の剥離液により膨潤した塗膜の剥離促進の観点から好適であり、上記アルカリ成分の濃度は、通常、3.0〜15.0質量%、好ましくは5.0〜10.0質量%の範囲内が適当である。
【0026】
第2の剥離液は、必要に応じて加温することができ、50℃以上、好ましくは70℃〜100℃に加温することが塗膜の溶解向上の観点から望ましい。
【0027】
本発明において第2の剥離液は、前記ピロリドン系化合物等を適宜添加することができる。第2の剥離液には、さらに必要に応じて、界面活性剤、増粘剤等を適宜添加しても良い。
【0028】
第2の剥離液への浸漬時間は、10分間〜1時間程度が適当である。第2の剥離液への浸漬後、プラスチック成形品を該剥離液から取り出して純水などによって適宜洗浄することができる。
【0029】
本発明では上記第2の剥離工程の後に、さらに第1の剥離工程及び第2の剥離工程を繰返し行なうことも可能である。その場合には各工程の浸漬時間を短くして繰り返すことが可能である。
【実施例】
【0030】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、「部」及び「%」はいずれも質量基準によるものである。
【0031】
塗装試験片の調整
塗装試験片(A):ポリプロピレン製バンパー基材の表面に熱硬化型水性プライマー塗料による塗膜、熱硬化型水性ベースコート塗料による塗膜及び熱硬化型溶剤型クリヤーコート塗料による塗膜が順次塗り重ねられ120℃で焼付け硬化して複層塗膜が形成された塗装バンパーを約1〜3cm角程度に粉砕して試験片とした。
【0032】
塗装試験片(B):ポリプロピレン製バンパー基材の表面に熱硬化型溶剤型プライマー塗料による塗膜、熱硬化型溶剤型ベースコート塗料による塗膜及び熱硬化型溶剤型クリヤーコート塗料による塗膜が順次塗り重ねられ90℃で焼付け硬化して複層塗膜が形成された塗装バンパーを約1〜3cm角程度に粉砕して試験片とした。
【0033】
第1の剥離液の調整
各溶剤を下記表1の配合割合で混合して各剥離液(1−1)〜(1−15)を作成した。各剥離液の水素結合パラメータ(δh)を表1に併せて示す。
【0034】
また塗装試験片(A)を25℃の各剥離液に10分間浸漬後試験片を取り出し表面を拭き取ってから該試験片の質量増加率を測定した。また塗装試験片(A)を25、80、120℃に調整した各剥離液にそれぞれ60分間浸漬した後、試験片を取り出して複層塗膜表面の状態を観察した。さらに塗装試験片(B)についても同様に、25、80℃に調整した剥離液に60分間浸漬した後、塗膜表面状態を観察した。各結果を表1に併せて示す。
【0035】
評価基準
4:基材から塗膜(プライマー塗膜から)が殆ど剥離し、試験片のエッジ部にやや残膜あり
3:基材から塗膜(プライマー塗膜から)が剥離した面と残膜している面とがほぼ半々存在している
2:ほぼ全面に残膜が存在しており、バンパー基材の黒色がまだら模様に見える
1:表層のクリヤーコートが部分的に剥離し、ベース以下の下層が残膜している
0:塗膜面に変化なく塗膜が全面に残っている
【0036】
【表1】

【0037】
第2の剥離液の調整
調整例16
調整例14で得た剥離液(1−14)100部に、ナトリウムエトキシド5部を加えて溶解し、剥離液(2−1)を作成した。
【0038】
調整例17
水100部にナトリウムエトキシド10部を加えて溶解し、剥離液(2−2)を作成した。
【0039】
調整例18
調整例14で得た剥離液(1−14)100部に、水酸化ナトリウム5部を加えて溶解し、剥離液(2−3)を作成した。
【0040】
調整例19
水100部に水酸化ナトリウム10部を加えて溶解し、剥離液(2−4)を作成した。
【0041】
調整例20
n−ブタノール100部にナトリウムエトキシド3部を加えて溶解し、剥離液(2−5)を作成した。
【0042】
剥離試験
実施例1
調整例2で得た剥離液(1−2)を80℃に加温し、その中に塗装試験片(A)を60分間浸漬した。その後、塗装試験片を取り出してアセトンでリンス洗浄を行なってから、調整例16で得た剥離液(2−1)を80℃に加温しその中に60分間浸漬した。
【0043】
試験後に試験片を取り出し、塗膜の剥離度合いを下記の剥離評価基準で評価した。結果を表2に示す。
【0044】
実施例2〜24及び比較例1〜5
実施例1において、使用する塗装試験片、剥離液、温度、浸漬時間を表2に示すとおりとする以外は実施例1と同様にして行なった。試験後に試験片を取り出し、試験片表面の塗膜の剥離度合いを下記の剥離評価基準で評価した。結果を表2に示す。
【0045】
剥離評価基準
5:基材から塗膜(プライマー塗膜から)が完全に剥離
4:基材から塗膜(プライマー塗膜から)が殆ど剥離し、試験片のエッジ部にやや残膜あり
3:基材から塗膜(プライマー塗膜から)が剥離した面と残膜している面とがほぼ半々存在している
2:ほぼ全面に残膜が存在しており、バンパー基材の黒色がまだら模様に見える
1:表層のクリヤーコートが部分的に剥離し、ベース以下の下層が残膜している
0:塗膜面に変化なく塗膜が全面に残っている
【0046】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面に塗膜層を有するプラスチック成形品を、加温した第1の剥離液に浸漬する第1の浸漬工程と、この第1の浸漬工程の後に、第2の剥離液に前記プラスチック成型品を浸漬する第2の浸漬工程とを有する塗膜剥離方法であって、
第1の剥離液が疎水性溶剤を含有するものであり、第2の剥離液がアルカリ成分及び水を含有するものであることを特徴とする塗膜剥離方法。
【請求項2】
第1の剥離液が、さらにピロリドン系化合物を含有するものである請求項1記載の塗膜剥離方法。
【請求項3】
第1の剥離液の水素結合パラメータ(δh)が、4.5〜13.5(MPA)0.5の範囲内である請求項2記載の塗膜剥離方法。
【請求項4】
第1の剥離液が、70℃以上に加温されたものである請求項1ないし3のいずれか1項に記載の塗膜剥離方法。
【請求項5】
表面に塗膜層を有するプラスチック成形品が粉砕されたものである請求項1ないし4のいずれか1項に記載の塗膜剥離方法。
【請求項6】
塗膜層が熱硬化型溶剤プライマー塗料による塗膜層を含むものである請求項1ないし5のいずれか1項に記載の塗膜剥離方法。
【請求項7】
塗膜層が熱硬化型水性プライマー塗料による塗膜層を含むものである請求項1ないし5のいずれか1項に記載の塗膜剥離方法。
【請求項8】
第1の剥離液が、100℃以上に加温されたものである請求項7記載の塗膜剥離方法。

【公開番号】特開2012−166146(P2012−166146A)
【公開日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−29283(P2011−29283)
【出願日】平成23年2月15日(2011.2.15)
【出願人】(000001409)関西ペイント株式会社 (815)
【Fターム(参考)】