塗装技術の門

 塗膜は被塗物を保護しその使用年限を伸ばすことによって社会に貢献してきました。しかし、一方で塗膜の付着が被塗物のリサイクルの障害にもなっています。現在使用している脱塗膜方法は、酸またはアルカリや有機溶剤を使っての剥離、サンドブラストなど強い物理的な衝撃による粉砕、火による焼却などになります。これらの方法は、多大のエネルギーを消費すると同時に被塗物を破壊する場合も多いです。これからの社会ではリサイクルを前提とした商品が増えるものと考えられ、塗料もそれに適合したものが開発されないといけません。
　この種のコンセンサスは次のように考えられます。
　（1）リサイクルする被塗物にはプラスチックが多いので、常温から100℃で乾燥できる
　　　塗料にする。
　（2）人手をかけずに多量に処理するために、塗膜は剥がすのではなく、溶解して流し去れる
　　　塗料である。
　（3）ストリップペイントのような使用前の一時的保護ではなく、通常の使用を目的とする
　　　ためには、塗膜の分解・溶解は自然界にない条件でのみ起こる塗料である。
　カルボニル基を持った樹脂をヒドラジド基を持った架橋剤で硬化する塗料系がこれら条件を満たします。この硬化反応は常温で速やかに起こり（1）の条件を満足します。この逆反応は、逆反応の生成物である水、反応触媒である酸、分解で再生したカルボニル基とヒドラジド基の再結合を希釈によって妨げる樹脂の良溶媒がそろったときに速やかに起こり（2）を満足します。また、この逆反応はこれら三要素が揃ったときのみ起こり、自然界ではこれら三要素全て揃うことはないので（3）も満足します。
　分解速度は、分解樹脂の組成、水の量、酸の強さ、溶剤の塗膜溶解性、処理温度によって決まります。塗膜の溶解は非常に速く、脱塗膜条件を適切に選択すれば、被塗物が熱可塑性プラスチックであっても、それが塗膜溶解液によって溶解・膨潤する前に塗膜のみを溶解除去することが可能になります。
　塗膜を溶解する溶液に含まれる水・酸・溶剤の三成分のうち、水の量を増やすと樹脂は溶解せず親水性の架橋剤のみが溶け出します。この塗板を引き上げ溶剤洗浄すると、架橋の切れた塗膜は簡単に溶解して洗い流されます。この方法は多少処理時間は長くなりますが、主要な塗料成分を分離回収できますので、溶解液の可使限界が大幅に伸びるとともに樹脂の再利用も可能になります。
　カルボニル基とヒドラジド基で架橋した塗膜はいろいろな方法で作ることができます。この架橋系を利用した水性2液型塗料は、スチレン・ABS・アクリル・ポリプロピレンなど代表的なプラスチック板に、洗浄または前処理を施すことにより、常温乾燥でもよく付着します。

私たちの社会が現在直面している最も深刻な問題はごみ問題です。今のところの専門家の認識では、この問題はもはや処理方法を考えるのでは解決できず、ごみを出さない方法を考えるべきであるとされています。エコマークの下段表示を見ても「リサイクル」となっているものが多いです。塗料に関するエコマーク商品類型はまだありませんが、今後現れるものと考えられます。
　現在までに取得されたエコマークにはPETボトルリサイクルが目立ちます。リサイクルPETボトルの塗料への適用としては、そのまま粉砕しフレークとしたものをサンドブラスト鋼板に溶融塗装して付着性を調べた例が報告されています。表に示すようにニューPETやPVCと比較してより強く、熱サイクル試験によっても劣化しないことが報告されています。日本においても粉体塗料への報告が報じられています。
　多方面に利用できるケミカルリサイクルについては、超臨界メタノールを利用した報告があります。

《洗浄剤の加工液管理について》

▽洗浄剤の老化要因

　・汚れの処理による有効成分の減少
　・ワーク移動時の加工液の持ち込み、持ち出し
　・蒸発による加工液バランスの悪化
　・空気中の二酸化炭素との中和反応（アルカリ洗浄剤）

▽老化した加工液への対処

●薬品の継ぎ足し
　劣化した加工液に給水及び薬剤を補給することで、新液の状態に少しでも近づけます。
　ただし、加工液の劣化の仕方によってそれに合わせた形で補給・添加を行う必要があります。
●加工液の全更新
　加工液のすべてを新液に交換するため、最も効果的な対策といえます。
　しかしながら、原液で全更新を繰り返す場合はコストが膨大になってしまいます。

《水系洗浄剤の使い方》

▽水系洗浄剤の使用濃度

　希釈使用を想定しており、通常、原液使用は行いません。
　これを1～10％程度（10～100倍希釈）に希釈して使用します。

▽水系洗浄剤の使用温度

　常温～60℃を目安に使用します。
　一般的に温度が10℃上がると、洗浄効果は2倍になるといわれており、
　加温は洗浄効果を高めるのに有効な手段です。
　ただし、加温には加温装置が必要であり、ランニングコストもかかるため、
　汚れの除去に必要な最低限の温度での運用が望ましいといえます。

《水系アルカリ脱脂洗浄剤のご紹介》

●スペースショット


　・欧米の安全規格に合格した環境共生型洗浄剤
　・全ての金属・素材・プラスチックが腐食しないで掘削油・機械油等などが除去出来る
　・10倍希釈で約1ヶ月間連続使用可能（途中で継ぎ足すだけ）
　・洗剤の臭いも無く、原液を触っても無反応で浮いている油を除去すれば流せる
　・リスクアセスメント（667物質）対応洗剤


●セーフテイクリーンS


　・アルカリ成分によって頑固な油汚れや焼付いた油汚れ等を除去する金属、機械用脱脂洗浄剤
　　です。
　・水性洗浄剤なので引火性、爆発性がありません。
　・仕様用途に合わせ水で希釈し、経済的に使用できます。
　・非常に強力なアルカリクリーナです。今まで落とせなかったグリース汚れや焼付いた油汚れ
　　を落とせます。


●ユシロクリーナー PCW 85


　・金属用水系洗浄剤　㏗（原液）10.6（3％）9.6　アルカリ性。
　・PRTR該当しない。
　・耐硬水性に優れさび止め性が良くアルミウム（合金）が変色しにくい。
　・水溶性金属加工油・低粘度油金属加工油・低粘度油状膜のさび止め油等の軽質汚れの
　　洗浄に。
　・高圧スプレー使用可能。
　・適用は鉄、アルミ、銅。


●ユシロクリーナー PCW 400


　・金属用水系洗浄剤　㏗（2％）12.4　アルカリ性。
　・PRTR該当物質は含みません。
　・脱脂しづらい高粘度加工油や個体微粉を分散したラップ剤にも適用可能。
　・液体温度を60℃以上にすると消泡効果が発現され、低圧スプレー洗浄にも適用可能。