(57)【要約】【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。【選択図】なし【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。
【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】
2012166146.tif 000002
【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】
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