JP7432216B2 - 塗膜剥離剤及び塗膜の剥離方法 - Google Patents
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Description
下記式(1)で表される芳香族アルコールと、
水とを含み、
上記水は、その含有割合が上記塗膜剥離剤の全量に対して10~94質量%である塗膜剥離剤。
(式(1)中、
Lは炭素数1~6の2価の炭化水素基を示し、
Rは水素原子、又は炭素数1~3の炭化水素基を示し、上記2価の炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-に置き換わっていてもよい。)
[2]上記芳香族アルコールを含む有機相と、上記水を含む水相とを含み、
上記塗膜を剥離する温度において静置時に、上記有機相と上記水相とを含む少なくとも2層以上に分離している、[1]に記載の塗膜剥離剤。
[3]上記芳香族アルコールの含有割合と、上記水の含有割合との合計は、上記塗膜剥離剤の全量に対して90質量%以上100質量%以下である、[1]又は[2]に記載の塗膜剥離剤。
[4]セルロース誘導体、無機アルカリ化合物及び過酸化物それぞれの含有割合が上記塗膜剥離剤の全量に対して0質量%を超えて0.01質量%以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の塗膜剥離剤。
[5]上記セルロース誘導体、上記無機アルカリ化合物及び上記過酸化物を含まない、[4]に記載の塗膜剥離剤。
[6]上記Lは炭素数1~3のアルキレン基を示し、上記Rは水素原子を示す、[1]~[5]のいずれかに記載の塗膜剥離剤。
[7]上記芳香族アルコールは、ベンジルアルコール、4-イソプロピルベンジルアルコール、1-フェニルエタノール、フェネチルアルコール、γ-フェニルプロピルアルコール、α,α-ジメチルフェネチルアルコール、1-フェニル-1-プロパノール、シンナミルアルコール、フェニルグリコール、フェニルジグリコール、及びベンジルグリコールからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の塗膜剥離剤。
[8]炭素数4~12の脂肪族炭化水素を更に含む、[1]~[7]のいずれかに記載の塗膜剥離剤。
[9]基材の表面に設けられた塗膜の剥離方法であって、[1]~[8]のいずれかに記載の塗膜剥離剤を上記塗膜に接触させることを含む、塗膜の剥離方法。
本実施形態に係る塗膜剥離剤は、基材の表面に設けられた塗膜を剥離するための塗膜剥離剤であって、
下記式(1)で表される芳香族アルコールと、
水とを含み、上記水は、その含有割合が上記塗膜剥離剤の全量に対して10~94質量%である。式(1)中、Lは炭素数1~6の2価の炭化水素基を示し、Rは水素原子、又は炭素数1~3の炭化水素基を示し、上記2価の炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-に置き換わっていてもよい。
上記塗膜は、上記基材の直上に設けられていてもよい。上記基材の表面が粗い場合、上記塗膜は、金属めっき(Ni、Sn、Cr、Cu等)及び、上記塗膜とは種類が異なる樹脂材料のコーティングなどのプレコートを介して基材の上に設けられていてもよい。
上記塗膜剥離剤は、芳香族アルコールを含む。上記芳香族アルコールは、上記式(1)で表される。上記芳香族アルコールは、公知の出発物質から公知の方法によって合成してもよい。上記芳香族アルコールは、市販品をそのまま用いてもよい。
Lは、-(CH2)n-(nは1~6の整数、好ましくは1~3の整数)、-(O-C2H4)m-(mは1又は2の整数)、-CH=CH-CH2-、-CH2-C(CH3)2-、-CH(CH3)-、及び-CH2-O-C2H4-からなる群より選ばれる2価の基であることが好ましい。Lは、-(CH2)n-(nは1~3の整数)で示される2価の基であることがより好ましい。
装置:ガスクロマトグラフ GC-14B(株式会社島津製作所製)
検出器:熱伝導度型検出器(TCD)
カラム:Thermon-3000(信和化工株式会社製)
気化室温度:160℃
検出器温度:160℃
上記塗膜剥離剤は、水を含む。上記水は、各種工業製品の原料として用いられる水、水道水、井戸水等であれば特に制限はない。上記水は、蒸留水であってもよいし、イオン交換水であってもよい。本実施形態の一側面において、上記水は、その電気伝導率が1~300μS/cmであってもよいし、1~100μS/cmであってもよい。
カールフィッシャー水分計の分析条件
装置:カールフィッシャー水分計 MKS-500(京都電子工業株式会社製)
測定方法:容量滴定法
測定温度:20℃
上記塗膜剥離剤は、炭素数4~12の脂肪族炭化水素を更に含むことが好ましく、炭素数4~8の脂肪族炭化水素を更に含むことがより好ましい。このようにすることで、剥離対象物によっては剥離性が更に優れる塗膜剥離剤となる。上記炭素数4~12の脂肪族炭化水素としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン等が挙げられる。上記塗膜剥離剤は、ヘキサン、イソヘキサン、及びヘプタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含むことがより好ましい。上記炭素数4~12の脂肪族炭化水素は、後述する芳香族アルコールを含む有機相(「第一の有機相」という場合がある。)に含まれるか、又は第二の有機相(芳香族アルコールを含む有機相とは異なる相)を形成する。
本実施形態の一側面において、上記塗膜剥離剤は、セルロース誘導体、無機アルカリ化合物及び過酸化物それぞれの含有割合が上記塗膜剥離剤の全量に対して0質量を超えて0.01質量%以下であることが好ましい。セルロース誘導体の含有割合を上述の範囲にすることによって、塗膜剥離剤の安定的な乳化が抑えられ、優れた剥離性を維持することが可能になる。無機アルカリ化合物の含有割合を上述の範囲とすることによって、剥離処理中における塗膜の加水分解が抑えられる。また、無機アルカリ化合物の含有割合を上述の範囲とすることによって、上記塗膜剥離剤は「毒物及び劇物取締法」における毒物及び劇物に該当しなくなる。すなわち、当該塗膜剥離剤は取り扱い上の安全性が向上すると把握できる。過酸化物の含有割合を上述の範囲にすることによって、上記塗膜剥離剤は「毒物及び劇物取締法」における毒物及び劇物に該当しなくなる。すなわち、当該塗膜剥離剤は取り扱い上の安全性が向上する(例えば、人体への悪影響を抑える等)と把握できる。本実施形態の一側面において、上記塗膜剥離剤は、上記セルロース誘導体、上記無機アルカリ化合物及び上記過酸化物を含まないことが好ましい。
本実施形態において上記セルロース誘導体としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ブチルセルロース、プロピルセルロース等が挙げられる。すなわち、上記塗膜剥離剤は、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ブチルセルロース、及びプロピルセルロースを含まないことが好ましい。
本実施形態の一側面において、上記塗膜剥離剤は、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ブチルセルロース、及びプロピルセルロースからなる群より選ばれる少なくとも一種のセルロース誘導体を含まないことが好ましい。
本実施形態において上記無機アルカリ化合物としては、水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)、水酸化カリウム(苛性カリ)、水酸化リチウム、水酸化セシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。すなわち、上記塗膜剥離剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、及び水酸化カルシウムを含まないことが好ましい。
本実施形態の一側面において、上記塗膜剥離剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、及び水酸化カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の無機アルカリ化合物を含まないことが好ましい。
本実施形態において上記過酸化物としては、過酸化水素、尿素過酸化物、過酢酸等が挙げられる。すなわち、上記塗膜剥離剤は、過酸化水素、尿素過酸化物、及び過酢酸を含まないことが好ましい。
本実施形態の一側面において、上記塗膜剥離剤は、過酸化水素、尿素過酸化物、及び過酢酸からなる群より選ばれる少なくとも一種の過酸化物を含まないことが好ましい。
本実施形態に係る塗膜剥離剤は、本発明の効果が奏される範囲内において、その他の成分が更に含まれていてもよい。上記その他の成分としては、例えば、界面活性剤、防錆剤、pH調整剤、キレート剤、増粘剤、湿潤剤、蒸発遅延剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、香料及び防腐剤等が挙げられる。
本実施形態の一側面において、上記塗膜剥離剤は上記芳香族アルコールを含む有機相(第一の有機相)と、上記水を含む水相とを含むと把握することができる。上記塗膜剥離剤は、上記塗膜を剥離する温度において静置時に、上記有機相と上記水相とを含む少なくとも2層以上に分離していることが好ましい。ここで「塗膜を剥離する温度」とは、剥離処理において上記塗膜が剥離しうる、塗膜剥離剤の温度を意味する。当該温度は、例えば、20~120℃であってもよいし、30~80℃であってもよいし、40~70℃であってもよい。「静置時」とは、上記塗膜剥離剤が、重力以外の外力を受けていない状態を4時間維持した時を意味する。より具体的には、上記「静置時」は上記塗膜剥離剤が、振動、回転及び撹拌されていない状態を4時間維持した時と把握することもできる。上記塗膜剥離剤は、上記塗膜を剥離する温度において静置すると上記有機相と上記水相とを含む少なくとも2層以上に分離する点において、乳化した塗膜剥離剤とは異なるものである。ここで、「乳化した塗膜剥離剤」とは、長期間(例えば、24時間)乳化した状態を維持している塗膜剥離剤のことを意味する。
本実施形態の一側面において、上記塗膜剥離剤は、上記塗膜を剥離する温度において静置時に、4層以上に分離してもよい。
本実施形態に係る塗膜剥離剤の製造方法は、上記芳香族アルコールと上記水とを準備する工程と、上記芳香族アルコールを上記水に添加する工程を含む。当該添加する工程は、どのような手法を用いてもよい。添加する工程としては、例えば、フラスコに上記芳香族アルコール及び上記水を加えること、及び化学プラント等において、工業的規模で上述した芳香族アルコール及び水を加えること等が挙げられる。
本実施形態に係る塗膜の剥離方法は、
基材の表面に設けられた塗膜の剥離方法であって、上記塗膜剥離剤を上記塗膜に接触させることを含む。
本実施例において使用した原料となる化合物の名称等を以下に示す。
ベンジルアルコール :東京応化工業株式会社製、商品名ベンジルアルコール
クメン :三菱ケミカル株式会社製、商品名キュメン
フェニルグリコール :日本乳化剤株式会社製、商品名PhG
エチレングリコールモノ2-エチルヘキシルエーテル:日本乳化剤株式会社製、商品名EHG
デカン :JXTGエネルギー株式会社製、商品名カクタスノルマルパラフィンN-10
デカリン :新日鉄住金化学株式会社製、商品名デカヒドロナフタリン
N-メチル-2-ピロリドン(NMP) :三菱ケミカル株式会社製、商品名NMP
プロピレングリコール :株式会社ADEKA製、商品名工業用プロピレングリコール
セルロース誘導体 :信越化学工業株式会社製、商品名メトローズ60SH-40
陰イオン界面活性剤 :花王株式会社製、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム50%水溶液、ペレックスSS-H
ジエチレングリコールモノエチルエーテル :株式会社日本触媒製、商品名シーホゾールDG
グルコン酸ソーダ :ライオン株式会社製、商品名グルコン酸ソーダ
苛性カリ :東亜合成株式会社製、商品名フレーク苛性カリ
プソイドクメン:丸善石油化学株式会社製、商品名1,2,4-トリメチルベンゼン
ヘプタン:丸善石油化学株式会社製、商品名ノルマルヘプタン
ヘキサン:丸善石油化学株式会社製、商品名ノルマルヘキサン
イソドデカン:丸善石油化学株式会社製、商品名マルカゾールR
<塗膜剥離剤の作製>
まず、表1に示される配合組成に基づいて試料No.1-1~試料No.1-7の塗膜剥離剤を作製した。試料No.1-1~試料No.1-6の塗膜剥離剤は、常温(25℃)及び上記塗膜を剥離する温度(50℃)において、静置した状態では、水相と有機相の2層に分離していた。
(テストピースの準備)
以下の手順によって、剥離性の評価に用いるためのテストピースを作製した。具体的には、まず冷間圧延鋼板(サイズ70mm×50mm(t=0.8mm)、株式会社スタンダードテストピース製、商品名冷間圧延鋼材)を準備した。次に準備した冷間圧延鋼板を脱脂した後、その表面に黒色の塗料(日本ペイント株式会社製、商品名パワーニックス150、エポキシ系樹脂塗料)をカチオン電着塗装によって塗装した。その後、上記黒色の塗料を乾燥させて、黒色の塗膜が設けられたテストピースを得た。
以下の手順で、試料No.1-1~試料No.1-7の塗膜剥離剤の剥離性を評価した。まず、ビーカー(500ml)に上記塗膜剥離剤を400ml加えて、50℃になるまで加温した。次に加温された塗膜剥離剤を撹拌して水相と有機相とが分散するようにした。上述の分散した状態を維持しながら上記塗膜剥離剤にテストピースを浸漬した。テストピースを上記剥離剤に浸漬してから所定の時間が経過した後に、上記テストピースを取り出し、水洗後、目視によって塗膜の剥離状態を観察した。塗膜が完全に剥離するまでの浸漬時間に応じて以下の基準で評価を行った。評価結果を表1に示す。表1中、「-」で示されている箇所は、該当する成分を加えなかったことを示している。表1において、試料No.1-1及び試料No.1-2は、実施例に相当する。試料No.1-3~試料No.1-5は、比較例に相当する。試料No.1-6及び試料No.1-7は、参考例に相当する。
評価ランクの基準
Sランク :1.5分間以下
Aランク :1.5分間を超えて、2分間以下
Bランク :2分間を超えて、2.5分間以下
Cランク :2.5分間を超えて、3.5分間以下
Dランク :3.5分間を超えて、5分間以下
Eランク :5分間を超えて、10分間以下
Fランク :10分間超
芳香族アルコールと水との配合比率を変えた塗膜剥離剤(試料No.2-1~試料No.2-11)を作製し、実験1と同様の方法によって、剥離性を評価した。芳香族アルコールとしてはベンジルアルコールを用いた。結果を表2及び図3に示す。
本実施例に係る塗膜剥離剤は、常温(25℃)及び上記塗膜を剥離する温度(50℃)において、静置した状態では有機相と水相とに2層分離している(例えば、図5の試料No.3-1)。一方、従来から用いられている塗膜剥離剤は、常温及び上記塗膜を剥離する温度において、静置した状態でも有機相と水相とが2層分離せずに均一な状態であるか、乳化した状態である(例えば、図5の試料No.3-12)。そこで、このような塗膜剥離剤の状態と剥離性との相関関係を検討した。具体的には、まず表4に示される配合組成に基づいて試料No.3-1、及び試料No.3-11~試料No.3-13の塗膜剥離剤を作製した。次に、実験1と同様の方法によって、試料No.3-1、及び試料No.3-11~試料No.3-13の塗膜剥離剤の剥離性を評価した。結果を表4に示す。表4中、「-」で示されている箇所は、該当する成分を加えなかったことを示している。表4において、試料No.3-1は、実施例に相当する。試料No.3-11~試料No.3-13は、比較例に相当する。
表4に示される配合組成を有する試料No.3-1、及び試料No.3-11~試料No.3-13の塗膜剥離剤を用いて、これらの塗膜剥離剤の長期使用時における剥離性を評価した。具体的には以下の手順で行った。まず、各塗膜剥離剤200gに対し、エポキシ樹脂塗料に由来する硬化塗膜を10g(5%)、20g(10%)、40g(20%)とそれぞれ加え、塗料固形分濃度が異なる3種類のサンプルを用意した。次に、各サンプルを90℃にて24時間加温した。加温した後の各サンプルを塗膜剥離剤として用いて、実験1と同様の方法によって剥離性を評価した。
芳香族アルコール(ベンジルアルコール、又はベンジルグリコール)と水とからなる塗膜剥離剤において、他の有機溶剤を配合することによる剥離性の向上効果を検討した。まず、表5に示される配合組成に基づいて試料No.5-1~試料No.5-13、試料No.5-20及び試料No.5-21の塗膜剥離剤を作製した。次に、実験1と同様の方法によって、試料No.5-1~試料No.5-13、試料No.5-20及び試料No.5-21の塗膜剥離剤の剥離性を評価した。結果を表5-1及び表5-2に示す。表5中、「-」で示されている箇所は、該当する成分を加えなかったことを示している。表5-1及び表5-2において、試料No.5-1~試料No.5-13の塗膜剥離剤は実施例に相当する。試料No.5-20の剥離剤は比較例に相当する。試料No.5-21は参考例に相当する。
Claims (5)
- 基材の表面に設けられた塗膜を剥離するための塗膜剥離剤であって、
下記式(1)で表される芳香族アルコールと、
水とを含み、
前記水は、その含有割合が前記塗膜剥離剤の全量に対して10~94質量%であり、
前記芳香族アルコールの含有割合と、前記水の含有割合との合計は、前記塗膜剥離剤の全量に対して90質量%以上100質量%以下であり、
ジメチルスルホキシド及びN-メチルピロリドンを含まず、
セルロース誘導体、無機アルカリ化合物及び過酸化物それぞれの含有割合が前記塗膜剥離剤の全量に対して0質量%を超えて0.01質量%以下であるか、又は、前記セルロース誘導体、前記無機アルカリ化合物及び前記過酸化物を含まず、
前記塗膜は、塗料に由来する塗膜であり、
前記塗料は、ポリエステル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、アルキドメラミン樹脂塗料、又はニトロセルロース系塗料を含み、
前記塗料は、フラックス、ドライフィルムレジスト、及びソルダーペーストを含まない、塗膜剥離剤。
(式(1)中、
Lは-(CH2)n-(nは1又は2の整数)、及び、-CH2-O-C2H4-からなる群より選ばれる2価の基を示し、
Rは水素原子を示す。) - 前記芳香族アルコールを含む有機相と、前記水を含む水相とを含み、
前記塗膜を剥離する温度において静置時に、前記有機相からなる第一層と前記水相からなる第二層とを含む少なくとも2層以上に分離している、請求項1に記載の塗膜剥離剤。 - 前記Lは炭素数1又は2のアルキレン基を示し、前記Rは水素原子を示す、請求項1又は請求項2に記載の塗膜剥離剤。
- 炭素数4~12の脂肪族炭化水素を更に含む、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の塗膜剥離剤。
- 基材の表面に設けられた塗膜の剥離方法であって、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の塗膜剥離剤を前記塗膜に接触させることを含み、
前記塗膜は、塗料に由来する塗膜であり、
前記塗料は、ポリエステル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、アルキドメラミン樹脂塗料、又はニトロセルロース系塗料を含み、
前記塗料は、フラックス、ドライフィルムレジスト、及びソルダーペーストを含まない、塗膜の剥離方法。
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