JP2006299380A - Electrodeposition coating method and electrodeposition coating system - Google Patents
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Abstract
【課題】 電着塗装における第2次水洗手段の水洗に使われた後の洗浄水を効果的に再利用することができる電着塗装方法を提供すること。
【解決手段】 被塗物の表面に無鉛性カチオン電着塗料組成物の電着塗膜を形成する電着塗膜形成工程;得られた塗装物を水洗する第1次水洗工程;第1次水洗工程により洗浄された塗装物を、水洗水を用いて水洗する第2次水洗工程;および第2次水洗工程により洗浄された塗装物を水洗する最終水洗工程;を包含する電着塗装方法であって、この第2次水洗手段の水洗水が、下記式:
【化1】
[式中、Rは低級アルキル基であり、Xは水素原子またはハロゲン原子である。]
で示される抗菌剤を含む、電着塗装方法。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrodeposition coating method capable of effectively reusing washing water after being used for washing with a secondary washing means in electrodeposition painting.
An electrodeposition coating film forming step of forming an electrodeposition coating film of a lead-free cationic electrodeposition coating composition on a surface of an object to be coated; a first water washing step of washing the obtained coating material with water; An electrodeposition coating method comprising: a second water washing step of washing the paint washed by the water washing step with water; and a final water washing step of washing the paint washed by the second water washing step. The washing water of the second washing means is represented by the following formula:
[Chemical 1]
[Wherein, R represents a lower alkyl group, and X represents a hydrogen atom or a halogen atom. ]
An electrodeposition coating method comprising an antibacterial agent indicated by.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は電着塗装方法および電着塗装システムに関する。特に、カチオン電着塗装における第2次水洗手段の水洗に使われた後の洗浄水を効果的に再利用することができる、電着塗装方法および電着塗装システムに関する。 The present invention relates to an electrodeposition coating method and an electrodeposition coating system. In particular, the present invention relates to an electrodeposition coating method and an electrodeposition coating system capable of effectively reusing washing water after being used for washing in a secondary water washing means in cationic electrodeposition coating.
電着塗装は、その塗装管理の容易さ、および経済性等の高さなどから、塗装分野、特に自動車分野において広く用いられている。カチオン電着塗料組成物はさらに、自動車分野にとどまらず、建材、一般金属製品、電機製品、産業機械などの幅広い分野においても幅広く用いられている。 Electrodeposition coating is widely used in the coating field, particularly in the automobile field, because of its ease of coating management and high economic efficiency. Furthermore, the cationic electrodeposition coating composition is widely used not only in the automobile field but also in a wide range of fields such as building materials, general metal products, electrical products, and industrial machines.
このような電着塗装に用いられる電着塗装システムは、一般に、被塗物の表面に電着塗膜を形成する電着槽、そして得られた塗装物に過剰に残存する電着塗料組成物などを洗い落とす手段、を有している。そして、得られた塗装物に過剰に残存する電着塗料組成物などを洗い落とす手段として、一般に、第1次水洗手段と第2次水洗手段とが含まれる。第1次水洗手段は、塗装物上に物理的に付着した過剰の塗料組成物などを洗い落とすと共に、塗料成分を回収して電着槽に補充する手段である。第2次水洗手段は、イオン交換水、純水または工業用水などの水洗水を用いて仕上げ洗浄を行う手段である。この第2次水洗手段では、第1次水洗手段では洗い落とすことができなかった微量の塗料成分および塗料組成物に混入しているイオンなどが洗い落とされる。こうして得られた塗装物は、次いでイオン交換水または逆浸透膜濾過水などを用いて最終洗浄され、そして焼付け処理されることによって、電着塗膜が硬化し、硬化電着塗膜が得られることとなる。なお、本明細書において「電着塗膜」は焼付け硬化前の未硬化の塗膜を意味し、「硬化電着塗膜」は焼付け硬化後の塗膜を意味する。 An electrodeposition coating system used for such electrodeposition coating generally includes an electrodeposition tank for forming an electrodeposition coating film on the surface of an object to be coated, and an electrodeposition coating composition that remains excessively in the obtained coating object. It has a means to wash off. And generally as a means to wash off the electrodeposition coating composition etc. which remain | survives excessively in the obtained coating material, a primary water washing means and a secondary water washing means are contained. The first water washing means is a means for washing off excess paint composition and the like physically adhered on the paint, and collecting paint components to replenish the electrodeposition tank. The secondary rinsing means is means for performing final cleaning using rinsing water such as ion exchange water, pure water or industrial water. In this secondary water washing means, a small amount of paint components that could not be washed out by the first water washing means and ions mixed in the paint composition are washed away. The coated material thus obtained is then finally washed with ion-exchange water or reverse osmosis membrane filtered water, and baked to cure the electrodeposition coating and obtain a cured electrodeposition coating. It will be. In the present specification, “electrodeposition coating film” means an uncured coating film before baking and curing, and “cured electrodeposition coating film” means a coating film after baking and curing.
ところで、仕上げ洗浄である第2次水洗手段においては、多量の水が必要とされる。特に、被塗物が自動車車体などの大型物である場合には、200L/分以上の水が水洗水として必要とされる。さらにこの最終水洗により生じる、水洗に使われた後の洗浄水中には、塗料成分などが含まれているため、そのまま外部へ排出することは好ましくない。そのため、この第2次水洗手段においても、生じる水洗に使われた後の洗浄水を回収して濾過などを行い、濾過水を水洗水として循環使用すると共に、濃縮液を電着槽に戻し、塗料として再使用する方法が一部で実用化されている。 By the way, a large amount of water is required in the secondary water washing means that is finish washing. In particular, when the object to be coated is a large object such as an automobile body, water of 200 L / min or more is required as flush water. Further, since the washing water after used for washing, which is generated by this final washing, contains paint components and the like, it is not preferable to discharge it to the outside as it is. Therefore, also in this secondary washing means, the washing water after being used for the resulting washing is collected and filtered, and the filtered water is circulated and used as washing water, and the concentrate is returned to the electrodeposition tank, Some methods of re-use as paint have been put to practical use.
一方、近年の環境に対する意識の高まりから、環境に対して悪影響を与える鉛イオンは、使用量の削減が要求されている。さらに先進国などでは、有害大気汚染物質(HAPs)の使用量は規制される方向に進んでいる。このような状況の下において、電着塗装性能を維持しつつ、電着塗料組成物に含まれる鉛イオンおよび有機溶媒の量を減少させる試みが必要とされている。 On the other hand, due to the recent increase in environmental awareness, lead ions that adversely affect the environment are required to be used in a reduced amount. In advanced countries and the like, the amount of harmful air pollutants (HAPs) used has been regulated. Under such circumstances, there is a need for an attempt to reduce the amount of lead ions and organic solvents contained in the electrodeposition coating composition while maintaining the electrodeposition coating performance.
これらの鉛イオンおよび有機溶媒は、一般に生物類に対する毒性が高い。一方で、この生物類に対する毒性の高さから、細菌が繁殖するのを抑制する殺菌・抗菌作用を有する。そのため、電着塗料組成物に含まれるこれらの鉛イオンおよび有機溶媒の含有量を削減することによって、細菌に対する殺菌・抗菌作用が低下し、電着塗装システムにおいて用いられる水系成分の腐敗および変質が生じるという問題が生じることとなった。電着塗料組成物は水系塗料であり、生物分解可能な酸を含み、さらに25〜35℃に加熱した状態でクローズド系にて循環されるため、ただでさえ細菌が繁殖し易い環境にある。そしてこの水系成分の腐敗および細菌の繁殖の問題は、電着槽のみではなく、第2次水洗手段などにおいても同様である。つまり、生物類に対してより毒性が低い、有機溶媒の含有量の低い無鉛性電着塗料組成物を用いることにより、電着塗装システムの水系成分の腐敗および細菌の繁殖が生じやすくなってしまう。 These lead ions and organic solvents are generally highly toxic to living organisms. On the other hand, it has a bactericidal and antibacterial action that suppresses the growth of bacteria due to its high toxicity to organisms. Therefore, by reducing the content of these lead ions and organic solvents contained in the electrodeposition coating composition, the sterilization and antibacterial action against bacteria is lowered, and the water-based components used in the electrodeposition coating system are spoiled and altered. The problem of occurring has arisen. The electrodeposition coating composition is a water-based coating, contains a biodegradable acid, and is circulated in a closed system while being heated to 25-35 ° C., so that it is in an environment where bacteria can easily propagate. The problem of the decay of the water component and the propagation of bacteria is the same not only in the electrodeposition tank but also in the secondary washing means. In other words, the use of a lead-free electrodeposition coating composition that is less toxic to living organisms and has a low organic solvent content tends to cause spoilage of water-based components and bacterial growth in the electrodeposition coating system. .
特開2003−200162号公報(特許文献1)には、カチオン電着塗装工程の最終水洗槽より排出される廃水を膜濾過装置にかけ、濾液と濃縮液に分離し、濾液を水洗水として循環使用すると共に濃縮液を電着本槽に戻し、塗料として回収再使用する方法において、廃水及びまたは濾液に抗菌剤及びまたは殺菌剤を連続的あるいは間欠的に添加することを特徴とするカチオン電着塗装廃水の処理方法が記載されている。しかしながらこの処理方法は、バクテリアの代謝によって廃水のpHが上昇することによる、廃水を通す膜濾過装置への影響を軽減させることを目的としている。また、この処理方法において用いられる抗菌剤及び殺菌剤は、銀イオン、銅イオン、アルデヒド類、フェノール系化合物、塩素化合物など、酸を消費するバクテリアの繁殖を抑制できるものやバクテリアを死滅できるものであれば何でもよいと記載されている。このように、特開2003−200162号公報には、実際の電着塗装システムにおける、抗菌剤の種類による適性および効果の違いについては明示されていない。 In JP 2003-200162 A (Patent Document 1), waste water discharged from a final water washing tank in a cationic electrodeposition coating process is applied to a membrane filtration device, separated into a filtrate and a concentrate, and the filtrate is used as washing water for circulation. In addition, in the method of returning the concentrated liquid to the electrodeposition main tank and recovering and reusing it as a paint, an antibacterial agent and / or a bactericidal agent are continuously or intermittently added to waste water and / or filtrate. A method for treating wastewater is described. However, the purpose of this treatment method is to reduce the influence on the membrane filtration device through which the wastewater passes due to the increase in pH of the wastewater due to bacterial metabolism. In addition, the antibacterial and bactericidal agents used in this treatment method are those that can inhibit the growth of bacteria that consume acid, such as silver ions, copper ions, aldehydes, phenolic compounds, and chlorine compounds, and can kill bacteria. It says that anything is acceptable. As described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-200162 does not clearly indicate the difference in suitability and effect depending on the type of antibacterial agent in an actual electrodeposition coating system.
特開2003−138202号公報(特許文献2)には、水性媒体、水性媒体中に分散するか又は溶解した、カチオン性エポキシ樹脂及びブロックイソシアネート硬化剤を含むバインダー樹脂、カチオン性エポキシ樹脂を中和するための中和酸、有機溶媒、及び抗菌剤を含有する抗菌性無鉛性カチオン電着塗料組成物において、揮発性有機分含有量が2重量%以下であり、抗菌剤がイソチアゾロン系化合物である抗菌性無鉛性カチオン電着塗料組成物が記載されている。この発明においては、カチオン電着塗料組成物に抗菌剤が含まれている。一方、本願発明においては、第2次水洗手段の水洗水に抗菌剤が含まれている。カチオン電着塗料組成物と第2次水洗手段の水洗水とは、それらに含まれる固形分濃度などにおいて大きく異なり、それに伴って繁殖する微生物の種類およびその繁殖量もまた大きく異なる。従って、特開2003−138202号公報に記載された発明と本願発明とは異なるものである。 JP 2003-138202 A (Patent Document 2) neutralizes an aqueous medium, a binder resin containing a cationic epoxy resin and a blocked isocyanate curing agent, or a cationic epoxy resin dispersed or dissolved in an aqueous medium. In the antibacterial lead-free cationic electrodeposition coating composition containing a neutralizing acid, an organic solvent, and an antibacterial agent, the volatile organic content is 2% by weight or less, and the antibacterial agent is an isothiazolone compound Antibacterial lead-free cationic electrodeposition coating compositions are described. In the present invention, the cationic electrodeposition coating composition contains an antibacterial agent. On the other hand, in this invention, the antibacterial agent is contained in the flush water of the secondary flush means. The cationic electrodeposition coating composition and the washing water of the secondary washing means differ greatly in the concentration of solids contained therein, etc., and the type of microorganisms that propagate and the amount of propagation thereof also differ greatly. Therefore, the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-138202 is different from the present invention.
また、特許文献2に記載される発明においては、カチオン電着塗料組成物が上記抗菌剤を含むことにより、その塗料組成物の一部が第1次水洗槽に流入する。これにより、この塗料組成物に含まれる抗菌剤および有機溶媒もまた第1次水洗槽に流入する。第1次水洗槽においては、これらの流入成分の抗菌作用によって微生物などの増殖が抑えられることとなる。そのため第1次水洗槽では微生物などの大幅な増殖はみられなかった。しかしながら、上記のような抗菌剤を含む電着塗料組成物を電着塗装に用いる場合であっても、第2次水洗槽においては微生物などの増殖が確認されたため、何らかの対策をとることが必要であることが判明した。なお、本明細書においては、これらの第1次水洗槽および第2次水洗槽における微生物の増殖量についての確認実験も行っている。これらの確認実験については参考例として後述する。 Moreover, in invention described in patent document 2, when a cationic electrodeposition coating composition contains the said antibacterial agent, a part of the coating composition flows in into a 1st water washing tank. Thereby, the antibacterial agent and the organic solvent contained in this coating composition also flow into the first washing tank. In the first washing tank, the growth of microorganisms and the like is suppressed by the antibacterial action of these inflow components. Therefore, no significant growth of microorganisms was observed in the first washing tank. However, even when the electrodeposition coating composition containing the antibacterial agent as described above is used for electrodeposition coating, it is necessary to take some measures since the growth of microorganisms and the like has been confirmed in the second washing tank. It turned out to be. In addition, in this specification, the confirmation experiment about the proliferation amount of the microorganisms in these primary water washing tanks and secondary water washing tanks is also performed. These confirmation experiments will be described later as reference examples.
特開平2−29468号公報(特許文献3)には、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンおよび2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンを含有することを特徴とするカチオン性電着塗料組成物が記載されている。この発明もまた、電着塗料組成物中に抗菌剤が含まれるものであり、本願とは異なるものである。 JP-A-2-29468 (Patent Document 3) is characterized by containing 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 2-methyl-4-isothiazolin-3-one. Cationic electrodeposition coating compositions are described. This invention also includes an antibacterial agent in the electrodeposition coating composition, and is different from the present application.
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、電着塗装における第2次水洗手段の水洗に使われた後の洗浄水を効果的に再利用することができる電着塗装方法および電着塗装システムを提供することにある。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to effectively reuse the wash water after it has been used for the second water washing means in electrodeposition coating. The object is to provide an electrodeposition coating method and an electrodeposition coating system.
本発明は、
被塗物の表面に無鉛性カチオン電着塗料組成物の電着塗膜を形成する電着塗膜形成工程;
得られた塗装物を水洗する第1次水洗工程;および
第1次水洗工程により洗浄された塗装物を、水洗水を用いて水洗する第2次水洗工程;および
第2次水洗工程により洗浄された塗装物を水洗する最終水洗工程;
を包含する電着塗装方法であって、
この第2次水洗工程に用いられる水洗水が、下記式(I):
The present invention
An electrodeposition coating film forming step of forming an electrodeposition coating film of a lead-free cationic electrodeposition coating composition on the surface of the object to be coated;
A first water-washing step of washing the obtained paint with water; and a second water-washing step of washing the paint washed with the first water-washing process with water; and a second water-washing step. A final water washing step of washing the painted material with water;
An electrodeposition coating method comprising:
The washing water used in the second washing step is represented by the following formula (I):
[式中、Rは低級アルキル基であり、Xは水素原子またはハロゲン原子である。]
で示される抗菌剤を含む、電着塗装方法、を提供するものであり、これにより上記目的が達成される。
[Wherein, R represents a lower alkyl group, and X represents a hydrogen atom or a halogen atom. ]
The electrodeposition coating method containing the antibacterial agent shown by this is provided, and the said objective is achieved by this.
上記抗菌剤の濃度が、水洗水に対して0.1〜5ppmであるのが好ましい。 The concentration of the antibacterial agent is preferably 0.1 to 5 ppm with respect to the washing water.
また、上記電着槽に含まれる電着塗料組成物が、有機溶媒含有量が2重量%以下である無鉛性カチオン電着塗料組成物であるのが好ましい。 The electrodeposition coating composition contained in the electrodeposition tank is preferably a lead-free cationic electrodeposition coating composition having an organic solvent content of 2% by weight or less.
本発明はまた、電着塗装システムも提供する。電着塗装システムとして、下記構成:
被塗物の表面に無鉛性カチオン電着塗料組成物の電着塗膜を形成する電着槽;
得られた塗装物を水洗する第1次水洗手段;
第1次水洗手段により洗浄された塗装物を、水洗水を用いて水洗する第2次水洗手段;
第2次水洗手段の水洗に使われた後の洗浄水を回収する第2次水洗槽;
この第2次水洗槽の水洗に使われた後の洗浄水を、塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離するフィルタ;
この濾過水を第2次水洗手段の水洗水として導入する手段;および
第2次水洗手段により洗浄された塗装物を水洗する最終水洗手段;
を備える電着塗装システムであって、
この第2次水洗手段の水洗水が、上記式(I)で示される抗菌剤を含む、電着塗装システム、が挙げられる。
The present invention also provides an electrodeposition coating system. The electrodeposition coating system has the following configuration:
An electrodeposition tank for forming an electrodeposition coating film of a lead-free cationic electrodeposition coating composition on the surface of the object to be coated;
A first water-washing means for washing the obtained coated product with water;
Secondary washing means for washing the paint washed by the first washing means using washing water;
A secondary rinsing tank for recovering the rinsing water after being used for rinsing of the secondary rinsing means;
A filter for separating the wash water after being used for washing in the second water washing tank into a concentrated liquid containing paint components and filtered water;
Means for introducing the filtered water as washing water for the second water washing means; and final water washing means for washing the paint washed by the second water washing means;
An electrodeposition coating system comprising:
An electrodeposition coating system in which the washing water of the second washing means contains an antibacterial agent represented by the above formula (I) is mentioned.
ここでいう「無鉛性」とは、実質上鉛を含まないことをいい、環境に悪影響を与えるような量で鉛を含まないことを意味する。具体的には、電着浴中の鉛化合物濃度が50ppm、好ましくは20ppmを超える量で鉛を含まないことをいう。 “Lead-free” as used herein means that it contains substantially no lead, and means that it does not contain lead in an amount that adversely affects the environment. Specifically, it means that the lead compound concentration in the electrodeposition bath does not contain lead in an amount exceeding 50 ppm, preferably 20 ppm.
本発明の電着塗装方法および電着塗装システムによって、無鉛性カチオン電着塗料組成物のような、環境および生物類に対してより毒性が低い電着塗料組成物を、電着塗装に用いる場合であっても、第2次水洗手段における水洗水をより良好に循環利用することができ、かつ良好な塗膜外観を有する硬化電着塗膜を形成することができる。本発明により、第2次水洗手段における水洗水を良好に循環させて再利用することができ、これはランニングコストおよび廃水処理の面からも望ましい。 When an electrodeposition coating composition that is less toxic to the environment and living organisms, such as a lead-free cationic electrodeposition coating composition, is used for electrodeposition coating by the electrodeposition coating method and electrodeposition coating system of the present invention. Even so, it is possible to more favorably circulate and use the washing water in the secondary washing means and to form a cured electrodeposition coating film having a good coating film appearance. According to the present invention, the washing water in the secondary washing means can be circulated and reused, which is desirable from the viewpoint of running cost and waste water treatment.
電着塗装方法および電着塗装システム
本発明の電着塗装方法は、
被塗物の表面に無鉛性カチオン電着塗料組成物の電着塗膜を形成する電着塗膜形成工程;
得られた塗装物を水洗する第1次水洗工程;
第1次水洗工程により洗浄された塗装物を、水洗水を用いて水洗する第2次水洗工程;および
第2次水洗工程により洗浄された塗装物を水洗する最終水洗工程;
を包含する。
Electrodeposition coating method and electrodeposition coating system The electrodeposition coating method of the present invention comprises:
An electrodeposition coating film forming step of forming an electrodeposition coating film of a lead-free cationic electrodeposition coating composition on the surface of the object to be coated;
A first water-washing step of washing the obtained coating with water;
A second water-washing step in which the paint washed in the first water-washing step is washed with water, and a final water-washing step in which the paint washed in the second water-washing step is washed in water;
Is included.
本発明の電着塗装方法に用いられる電着塗装システムの構成について、図1に模式的に示される電着塗装システムを用いて説明する。電着塗装システムの一例として、
被塗物15の表面に電着塗膜を形成する電着槽2;
得られた塗装物16を水洗する第1次水洗手段3;
第1次水洗手段により洗浄された塗装物を、水洗水を用いて水洗する第2次水洗手段8および8’;
第2次水洗手段8および8’の水洗に使われた後の洗浄水を回収する第2次水洗槽9および9’;
この第2次水洗槽9および9’の水洗に使われた後の洗浄水を、塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離するフィルタ19;
この濾過水を第2次水洗手段の水洗水として導入する手段17;および
第2次水洗手段により洗浄された塗装物を水洗する最終水洗手段25;
を備える電着塗装システムが挙げられる。この図1においては、第2次水洗手段として、水洗に使われた後の洗浄水による濾過水を水洗水として用いる第2次水洗手段8と、外部から新たに水洗水を導入して洗浄を行う第2次水洗手段8’の両方が記載されているが、このような態様に限定されるものではなく、第2次水洗手段における水洗水として濾過水のみを用いることもできる。また、この電着塗装システムはさらに、第1次水洗手段3の水洗に使われた後の洗浄水を回収する第1次水洗槽13を有していてもよい。
The configuration of the electrodeposition coating system used in the electrodeposition coating method of the present invention will be described using the electrodeposition coating system schematically shown in FIG. As an example of an electrodeposition coating system,
An electrodeposition tank 2 for forming an electrodeposition coating on the surface of the article 15;
Primary water washing means 3 for washing the obtained coating 16 with water;
Secondary water washing means 8 and 8 'for washing the paint washed by the first water washing means using water for washing;
Secondary water washing tanks 9 and 9 ′ for collecting the washing water after being used for washing of the second water washing means 8 and 8 ′;
A filter 19 for separating the washing water after being used for washing of the second water washing tanks 9 and 9 'into a concentrated liquid containing paint components and filtered water;
Means 17 for introducing the filtered water as washing water for the second washing means; and final washing means 25 for washing the paint washed by the second washing means;
And an electrodeposition coating system. In FIG. 1, as the second washing means, the second washing means 8 that uses the filtered water by the washing water after being used for washing as washing water, and the washing water is newly introduced from the outside. Although both the secondary water washing means 8 'to perform are described, it is not limited to such an aspect, Only filtered water can also be used as the washing water in a secondary water washing means. In addition, this electrodeposition coating system may further include a primary water rinsing tank 13 for collecting the washing water after being used for the water washing of the primary water washing means 3.
第2次水洗手段8および8’;第2次水洗槽9および9’;この第2次水洗槽9および9’の水洗に使われた後の洗浄水を、塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離するフィルタ19;そして濾過水を水洗水として第2次水洗手段に導入する手段17;をまとめて、第2次水洗システム12という。この第2次水洗システムは、電着塗装直後の第1次水洗手段とは独立して設けられた、高度洗浄に用いられる水洗システムである。水洗水は、この第2次水洗システム内において回収され循環することとなる。そしてこの第2次水洗システムは、フィルタ19の濃縮液を電着槽に導入する手段20を有するのが好ましい。そして本発明においては、この第2次水洗手段に用いられる水洗水が、特定の抗菌剤を含むことを特徴とする。
Secondary water washing means 8 and 8 '; secondary water washing tanks 9 and 9'; the washing water used for washing the secondary water washing tanks 9 and 9 'is concentrated and filtered with a paint component. The filter 19 that separates into water; and the
カチオン電着塗装においては、コンベア14に取り付けられた被塗物15が連続的に流されていく。被塗物15は電着槽2中の電着塗料組成物中に浸漬され、電着塗膜が形成される(電着塗膜形成工程)。ここで被塗物15の表面に電着塗膜が形成されて塗装物16となる。
In the cationic electrodeposition coating, the article 15 attached to the
こうして電着塗膜が形成された塗装物16は、一般に、水洗槽13に運ばれる。ここでは例えば、シャワーノズルのような第1次水洗手段3により、塗装物16と水洗水が接触することとなり、これにより塗装物16の水洗が行われる(第1次水洗工程)。また、図1においては、水洗槽13は3つ描かれているが、この水洗槽13の数は3つに限定されるものではなく、被塗物の大きさおよび形状に依存して、水洗槽13の数を変化させることができる。さらに、必要に応じて、電着槽2中の電着塗料組成物中に被塗物を浸漬する前に、例えばシャワーノズルのような被塗物水掛け手段などにより、被塗物15の前洗浄を行ってもよい。 In general, the coated object 16 on which the electrodeposition coating film is formed is carried to the washing tank 13. Here, for example, the first washing unit 3 such as a shower nozzle brings the coating 16 into contact with the washing water, thereby washing the painting 16 with water (first washing step). Further, in FIG. 1, three washing tanks 13 are depicted, but the number of washing tanks 13 is not limited to three, and depending on the size and shape of the object to be coated, The number of tanks 13 can be changed. Further, if necessary, before the object to be coated is immersed in the electrodeposition coating composition in the electrodeposition tank 2, before the object 15 is coated, for example, by means of water to be coated such as a shower nozzle. Washing may be performed.
第1次水洗手段3における水洗に使われた後の洗浄水は、被塗物15および塗装物16に対して向流方向に流れ、回収経路4を経て、電着槽2に隣接するオーバーフロー槽1に回収される。オーバーフロー槽1に含まれる、水洗に使われた後の洗浄水を含む塗料組成物は、フィルタ5(以下「第1フィルタ」ということもある。)によって、塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離することができる。この第1フィルタに用いるフィルタとして、半透膜を用いることが好ましく、UF(限外濾過)膜を用いるのが特に好ましい。UF膜は、単位時間当りの処理能力に優れ、さらに濾過能力にも優れており、両者のバランスがとれている。 The washing water after being used for washing in the first water washing means 3 flows in a countercurrent direction with respect to the article 15 and the article 16 to be coated, and through the recovery path 4, an overflow tank adjacent to the electrodeposition tank 2. 1 recovered. The coating composition containing the washing water after being used for washing with water, which is contained in the overflow tank 1, is concentrated by the filter 5 (hereinafter also referred to as “first filter”), the concentrated liquid containing the paint components, filtered water, Can be separated. As the filter used for the first filter, a semipermeable membrane is preferably used, and a UF (ultrafiltration) membrane is particularly preferably used. The UF membrane is excellent in processing capacity per unit time and further in filtering capacity, and the balance between the two is taken.
フィルタ5によって濃縮された濃縮液は、例えば、ライン6により、オーバーフロー槽1に導入してもよく、また電着槽2に導入してもよい。図1においては、濃縮液を、ライン6によりオーバーフロー槽1に導入される例を示している。濾過水は、第1次水洗手段3に導入され、水洗水として再利用することができる。 The concentrated liquid concentrated by the filter 5 may be introduced into the overflow tank 1 or the electrodeposition tank 2 through the line 6, for example. In FIG. 1, the example which introduce | transduces a concentrate into the overflow tank 1 by the line 6 is shown. The filtered water is introduced into the first water washing means 3 and can be reused as washing water.
なお、水洗槽13、フィルタ5、第1次水洗手段3そしてこれらを接続して水洗水を循環させるシステムを、第1次水洗システム11という。 The washing tank 13, the filter 5, the first washing means 3, and a system that connects them and circulates washing water is referred to as a first washing system 11.
水洗された塗装物16は、更に第2次水洗が行われる。塗装物16は引き続き第2次水洗槽9に運ばれる。ここで、例えば、塗装物16は第2次水洗槽9中の洗浄水に浸漬され、そして、シャワーノズルまたはスプレーなどのような第2次水洗手段8および8’により、水洗水を用いて洗浄される(第2次水洗工程)。第2次水洗工程に用いられる水洗水として、例えばイオン交換水、純水、市水または工業用水などが挙げられる。そしてこの水洗水による洗浄によって生じた、水洗に使われた後の洗浄水は、第2次水洗槽9および9’へ回収さる。この水洗に使われた後の洗浄水は、フィルタ19(以下「第2フィルタ」ということもある。)によって、塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離される。そしてこの濾過水は、ライン17によって、水洗水として第2次水洗手段8に導入される。濃縮液は、例えば、ライン20により電着槽2またはオーバーフロー槽1に導入される。図1においては、濃縮液を、ライン20により電着槽2に導入される例を示している。水洗水として、必要に応じて、濾過水と純水などとを併用してもよい。図1においては、第2次水洗手段8はフィルタ19によって濾過された濾過水を用いて塗装物16を洗浄し、そして第2次水洗手段8’は、外部から導入される水洗水を用いて塗装物16を洗浄する態様が例示として示されているが、上述したように、本発明においてはこのような態様に限定されるものではない。
The painted product 16 that has been washed with water is further subjected to secondary washing with water. The coated object 16 is subsequently carried to the secondary water rinsing tank 9. Here, for example, the coated object 16 is immersed in the washing water in the secondary washing tank 9, and washed with the washing water by the secondary washing means 8 and 8 'such as a shower nozzle or a spray. (Second water washing step). Examples of the washing water used in the secondary washing step include ion exchange water, pure water, city water, and industrial water. Then, the wash water that has been used for washing, which is generated by washing with this washing water, is collected in the secondary washing tanks 9 and 9 '. The washing water after being used for this washing with water is separated into a concentrated liquid containing paint components and filtered water by a filter 19 (hereinafter also referred to as “second filter”). Then, this filtered water is introduced into the secondary water washing means 8 through the
なお、本明細書中における「第2次水洗工程に用いられる水洗水」は、第2次水洗槽9および9’中にあり浸漬洗浄に用いられる水洗水、および第2次水洗手段8および8’においてスプレー等に用いられる水洗水を意味する。 In the present specification, “washing water used in the second washing step” refers to the washing water used in the dipping washing in the second washing tanks 9 and 9 ′, and the second washing means 8 and 8. It means washing water used for spraying etc.
第2次水洗手段8および8’;第2次水洗槽9および9’;この第2次水洗槽9の水洗廃液を、塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離するフィルタ19;そしてこれらを接続して水洗水を循環させる経路、例えば濾過水を水洗水として第2次水洗手段に導入する経路17など;をまとめて、第2次水洗システム12という。図1においては、第2次水洗システム12における水洗槽(9および9’)は、3つ描かれているが、この水洗槽の数は3つに限定されるものではなく、被塗物の大きさおよび形状に依存して、水洗槽の数を変化させることができる。
Secondary water washing means 8 and 8 '; secondary water washing tanks 9 and 9'; a filter 19 for separating the washing waste liquid of the secondary water washing tank 9 into a concentrated liquid containing paint components and filtered water; and these Are connected together to circulate the flush water, for example, the
第2次水洗が施された塗装物は、最終水洗手段25によって最終水洗が行われる(最終水洗工程)。最終水洗で用いられる水洗水として、例えばイオン交換水、純水または逆浸透膜濾過水(RO水)などが挙げられる。この最終水洗による、水洗に使われた後の洗浄水は、第2次水洗システムの第2次水洗槽9’に回収される。他の態様として、この最終水洗による、水洗に使われた後の洗浄水のみを回収する水槽を設けてもよい。第2次水洗槽9’に回収された、水洗に使われた後の洗浄水は、回収する経路24を経て、第2次水洗槽9に回収されてもよい。最終水洗手段25を、最終水洗システム21という。
The final washed
なお、図1においては、搬送装置、電着槽における電極その他の部材、焼付・乾燥炉等は図示されていないが、これらは特に限定されるものではなく、公知の態様・手段などを任意に用いることができる。また図1においては、第1次水洗手段3、水洗槽13、そして第2次水洗手段8および8’、第2次水洗槽9および9’は、いずれもシャワーノズルを用いた水洗手段の態様で模式的に表されているが、塗装物16と水洗水とを接触させる手段として、塗装物を水洗槽13そして第2次水洗槽9に浸漬する浸漬水洗、またはフロー水洗などの手段を用いることもできる。さらにこれらの手段を組み合わせることもできる。 In addition, in FIG. 1, although a conveying apparatus, the electrode other member in an electrodeposition tank, a baking / drying furnace, etc. are not illustrated, these are not specifically limited, A well-known aspect, means, etc. are arbitrary. Can be used. In FIG. 1, the primary water washing means 3, the water washing tank 13, the secondary water washing means 8 and 8 ′, and the secondary water washing tanks 9 and 9 ′ are all forms of water washing means using a shower nozzle. As a means for bringing the paint 16 into contact with the washing water, a means such as immersion water immersing the paint in the water washing tank 13 and the secondary water washing tank 9 or a flow water washing is used. You can also. Furthermore, these means can be combined.
本発明の電着塗装方法においては、第2次水洗手段に用いられる水洗水が、下記式(I): In the electrodeposition coating method of the present invention, the washing water used for the secondary washing means is represented by the following formula (I):
[式中、Rは低級アルキル基であり、Xは水素原子またはハロゲン原子である。]
で示される抗菌剤を含むことを特徴とする。この抗菌剤は一般に、イソチアゾロン系化合物と言われることもある。
[Wherein, R represents a lower alkyl group, and X represents a hydrogen atom or a halogen atom. ]
It is characterized by including the antibacterial agent shown by these. This antibacterial agent is generally sometimes referred to as an isothiazolone compound.
上記抗菌剤において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であるのがより好ましく、炭素数1〜3のアルキル基であるのがさらに好ましい。また、Xは、水素原子または塩素原子であるのがより好ましい。この式(I)で示される抗菌剤は、少量で抗菌効果が高く、さらに第2次水洗手段に用いる水洗水に含めても塗膜外観に悪影響を与えないという優れた効果を有する。 In the antibacterial agent, R is more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. X is more preferably a hydrogen atom or a chlorine atom. The antibacterial agent represented by the formula (I) has a high antibacterial effect even in a small amount, and has an excellent effect that it does not adversely affect the appearance of the coating film even if it is included in the washing water used for the secondary washing means.
好ましい具体的なイソチアゾロン系化合物として、例えば、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(式(I)中、R=CH3、X=Cl)、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(式(I)中、R=CH3、X=H)などが挙げられる。 Preferable specific isothiazolone compounds include, for example, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (in formula (I), R = CH 3 , X = Cl), 2-methyl-4-isothiazoline. 3- (in the formula (I), R = CH 3 , X = H) on the like.
上記抗菌剤を水洗水に添加する方法は、とくに限定されるものではない。例えば、水洗水を第2次水洗システムに導入する際に上記抗菌剤を適宜加えてもよく、また第2次水洗槽に含まれる水洗に使われた後の洗浄水中に、上記抗菌剤を加えてもよい。そしてこれら以外の方法によって加えてもよい。 The method for adding the antibacterial agent to the washing water is not particularly limited. For example, the antibacterial agent may be added as appropriate when the washing water is introduced into the secondary water washing system, and the antibacterial agent is added to the washing water after being used for the water washing contained in the secondary water washing tank. May be. And you may add by methods other than these.
水洗水中に含まれる抗菌剤の濃度は、用いる抗菌剤の種類に依存して変化させることができる。好ましい抗菌剤の濃度として、水洗水に対して0.1〜5ppmである場合が挙げられる。このように、上記式(I)で示されるイソチアゾロン系化合物は、ごく低濃度であっても、水洗水に対して優れた抗菌作用を発現することができるという利点を有する。また、上記式(I)で示されるイソチアゾロン系化合物は、ごく低濃度であっても水洗水に対して優れた抗菌作用を発現することができることから、コストなどの経済面においても優れている。 The concentration of the antibacterial agent contained in the washing water can be changed depending on the type of the antibacterial agent used. A preferable concentration of the antibacterial agent is 0.1 to 5 ppm with respect to the washing water. As described above, the isothiazolone compound represented by the above formula (I) has an advantage that it can exhibit an excellent antibacterial action against washing water even at a very low concentration. In addition, the isothiazolone compound represented by the above formula (I) can exhibit an excellent antibacterial action against washing water even at a very low concentration, and thus is excellent in terms of economy such as cost.
電着塗装システムにおいて、水洗水を循環させて再利用することは、ランニングコストおよび廃水処理の問題などの点から望ましい。しかしながら、近年の電着塗料組成物の無鉛化および有機溶媒低含量化に伴って、循環される水洗水の腐敗の問題が深刻なものとなりつつある。ここでいう「水の腐敗」とは、微生物(バクテリア、藻類など)の活動に伴う水の変質である。このような水の変質として、例えば、バクテリアのコロニーが、またはバクテリア、藻類などの死骸が堆積することによる、スライム・スケールの発生、そして水の性質の変化による変質、例えば水に含まれる有機酸をバクテリアが消化することに起因する変質など、が挙げられる。そして、水洗水が腐敗することによって、水洗槽内壁面または配管内へのスライムの付着、そしてそれに伴う塗料成分の付着など、そしてそれらのスライムなどの発生によるフィルタまたはノズルの目詰まり、さらには腐敗による凝集物が塗装物上に付着することによる塗装不良など、が生じうる。 In the electrodeposition coating system, it is desirable to circulate and reuse the flush water from the viewpoint of running cost and wastewater treatment. However, with recent lead-free electrodeposition coating compositions and low organic solvent content, the problem of the rot of washed water being circulated is becoming serious. The term “water decay” as used herein refers to alteration of water accompanying the activity of microorganisms (bacteria, algae, etc.). Examples of such alteration of water include generation of slime scale due to accumulation of bacterial colonies or dead bodies such as bacteria and algae, and alteration due to changes in water properties, such as organic acids contained in water. And alterations caused by the digestion of bacteria. As the washing water rots, the slime adheres to the inner wall or pipe of the washing tub, and the paint components that accompany it, and the filter or nozzle is clogged due to the occurrence of such slime. A coating failure due to the agglomerates caused by adhering to the coating may occur.
このような水洗水の腐敗を防ぐ方法の1つとしては、水洗に使われた後の洗浄水を外部へ排出させて、水洗水としては新たに導入された純水などを用いる方法が挙げられる。しかしながらこの方法は、多量の水を必要とするため、コスト的にも不利である。また、排出される洗浄水(廃水)の量も多量となるため、廃水処理のコストも増大する。さらに、この方法においては、電着塗装システムが稼働していない場合は、槽内に含まれる洗浄水を排出して槽壁または配管を清掃し、そして次に電着塗装システムを稼働させる際には新たに水洗水を充填しなければならない。従って、電着塗装システムの管理がより煩雑となってしまう。 As one of the methods for preventing such rot of the washing water, there is a method in which the washing water after being used for washing is discharged to the outside, and newly introduced pure water or the like is used as the washing water. . However, this method is disadvantageous in terms of cost because it requires a large amount of water. In addition, since the amount of cleaning water (waste water) discharged becomes large, the cost of waste water treatment also increases. Furthermore, in this method, when the electrodeposition coating system is not in operation, the washing water contained in the tank is drained to clean the tank wall or piping, and then the electrodeposition coating system is operated. Must be refilled with flush water. Therefore, the management of the electrodeposition coating system becomes more complicated.
なお、水性塗料組成物に従来から添加されてきた殺菌性添加剤を、水洗水に添加することにより、水洗水の腐敗を防止する方法も考えられる。このような添加剤の例には、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール、メタノール及びエタノールのような殺菌性の有機溶媒、ホルムアルデヒド、過酸化水素のような殺菌剤、及び硝酸銀、サリチル酸等のイオン性化合物が含まれる。 In addition, the method of preventing decay of washing water by adding the bactericidal additive conventionally added to the aqueous coating composition to washing water is also considered. Examples of such additives include ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol, bactericidal organic solvents such as methanol and ethanol, bactericides such as formaldehyde, hydrogen peroxide, and silver nitrate, Ionic compounds such as salicylic acid are included.
しかしながら、これら従来の殺菌性物質のうち親水性有機溶媒は、塗装ラインの低溶剤化を実現するためには不適切である。また、従来から水性塗料に使用されてきた殺菌剤の有効量は、例えば50ppmを超えるほどに高い濃度である。一方、第2次水洗手段は焼付け硬化前の最終段階に近い洗浄工程であり、水洗水中に含まれる混入物は可能な限り少ないことが望まれる。そして、このような濃度の殺菌剤を、第2次水洗手段の水洗水にそのまま加えると、多量の殺菌剤が電着塗膜表面に残存し、焼付け硬化後の塗膜外観の低下などをもたらすおそれがあり、不適切である。 However, among these conventional bactericidal substances, hydrophilic organic solvents are inappropriate for realizing a low solvent in the coating line. Moreover, the effective amount of the bactericide conventionally used for the water-based paint is a concentration as high as exceeding 50 ppm, for example. On the other hand, the secondary washing means is a washing step close to the final stage before baking and hardening, and it is desirable that the contaminants contained in the washing water be as small as possible. When such a concentration of bactericidal agent is added to the washing water of the secondary washing means as it is, a large amount of the bactericidal agent remains on the surface of the electrodeposition coating film, resulting in a decrease in the appearance of the coating film after baking and curing. There is a risk and it is inappropriate.
イオン性の化合物が電着塗膜表面に残存する場合もまた同様に、焼付け硬化後の塗膜外観の低下などが生じる。さらに、第2次水洗槽に含まれる塗料成分は、フィルタによって濃縮液とした後に電着槽へ導入することができる。イオン性の化合物を殺菌剤として用いる場合には、この濃縮液にもイオン性の化合物が混入し、最終的には、イオン性の化合物が電着塗料組成物に混入することとなる。電着塗料組成物にイオン性の化合物が混入することによって、塗料組成物の電気伝導度が変化し、ガスピン性、つきまわり性等に悪影響を与えるという不利益が生じる。 Similarly, when the ionic compound remains on the surface of the electrodeposition coating film, the appearance of the coating film after baking and curing is deteriorated. Furthermore, the paint component contained in the secondary water rinsing tank can be introduced into the electrodeposition tank after having been concentrated with a filter. When an ionic compound is used as a bactericidal agent, the ionic compound is also mixed into this concentrated liquid, and finally, the ionic compound is mixed into the electrodeposition coating composition. When an ionic compound is mixed into the electrodeposition coating composition, the electrical conductivity of the coating composition changes, and there is a disadvantage that the gas pinning property, throwing power, etc. are adversely affected.
本発明においては、式(I)で示されるイソチアゾロン系化合物を、第2次水洗工程に用いられる水洗水に含ませることによって、電着塗料組成物および硬化電着塗膜の塗膜外観に悪影響を与えることなく、水洗水の腐敗を防止できることが可能となった。なお本発明は、式(I)で示されるイソチアゾロン系化合物を第2次水洗工程に用いられる水洗水に含ませることに関する発明であり、電着塗料組成物中にイソチアゾロン系化合物を含ませるものでもなく、また第1次水洗工程に用いられる水洗水にイソチアゾロン系化合物を含ませるものでもない。本発明においては、後述する参考例において、第1次水洗工程においては水洗水に抗菌剤を用いる必要性が少ないこと、そして第2次水洗工程においては水洗水に抗菌剤を用いる必要性が高いことを見いだしている。そして本発明は、式(I)で示されるイソチアゾロン系化合物が、第2次水洗工程の水洗水に用いる抗菌剤として適していることを見いだしている。 In the present invention, the isothiazolone compound represented by the formula (I) is included in the washing water used in the secondary washing step, thereby adversely affecting the coating film appearance of the electrodeposition coating composition and the cured electrodeposition coating film. This makes it possible to prevent the rinsing water from decaying. The present invention is an invention relating to the inclusion of the isothiazolone compound represented by the formula (I) in the washing water used in the second washing step, and even if the isothiazolone compound is included in the electrodeposition coating composition. In addition, the isothiazolone compound is not included in the washing water used in the first washing step. In the present invention, in the reference examples described later, there is little need to use an antibacterial agent in the washing water in the first washing step, and there is a high need to use an antibacterial agent in the washing water in the second washing step. I have found out. The present invention finds that the isothiazolone compound represented by the formula (I) is suitable as an antibacterial agent for use in washing water in the second washing step.
電着塗料組成物
本発明の電着塗装方法において、一般に使用される任意の電着塗料組成物を用いることができる。しかしながら、例えば有機溶媒の含有量が2重量%以下、さらには0.1〜1.0重量%である無鉛性カチオン電着塗料組成物のような、環境および生物類に対してより毒性が低い、つまり水洗水において細菌などが繁殖する恐れがある電着塗料組成物を、電着塗装に用いる場合であっても、上記抗菌剤が水洗水に含まれることによって、第2次水洗における水洗水を腐敗させることなく循環利用することができ、かつ良好な塗膜外観を有する硬化電着塗膜が得られることとなる。電着塗料組成物は、カチオン性エポキシ樹脂、硬化剤および必要に応じて顔料や添加剤を含むものが挙げられる。以下、それぞれの成分について説明する。
Electrodeposition Coating Composition In the electrodeposition coating method of the present invention, any commonly used electrodeposition coating composition can be used. However, it is less toxic to the environment and organisms, such as lead-free cationic electrodeposition coating compositions having an organic solvent content of 2% by weight or less, and further 0.1 to 1.0% by weight That is, even when an electrodeposition coating composition in which bacteria or the like may propagate in the washing water is used for electrodeposition coating, the above-mentioned antibacterial agent is contained in the washing water. Thus, a cured electrodeposition coating film that can be recycled without being spoiled and has a good coating film appearance is obtained. Examples of the electrodeposition coating composition include a cationic epoxy resin, a curing agent, and, if necessary, a pigment or an additive. Hereinafter, each component will be described.
カチオン性エポキシ樹脂
本発明で用いるカチオン性エポキシ樹脂には、アミンで変性されたエポキシ樹脂が含まれる。カチオン性エポキシ樹脂は、典型的には、ビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ環の全部をカチオン性基を導入し得る活性水素化合物で開環するか、または一部のエポキシ環を他の活性水素化合物で開環し、残りのエポキシ環をカチオン性基を導入し得る活性水素化合物で開環して製造される。
Cationic Epoxy Resin The cationic epoxy resin used in the present invention includes an amine-modified epoxy resin. Cationic epoxy resins typically open all of the epoxy rings of a bisphenol-type epoxy resin with an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group, or some epoxy rings with other active hydrogen compounds. It is produced by opening the ring and opening the remaining epoxy ring with an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group.
ビスフェノール型エポキシ樹脂の典型例はビスフェノールA型またはビスフェノールF型エポキシ樹脂である。前者の市販品としてはエピコート828(油化シェルエポキシ社製、エポキシ当量180〜190)、エピコート1001(同、エポキシ当量450〜500)、エピコート1010(同、エポキシ当量3000〜4000)などがあり、後者の市販品としてはエピコート807、(同、エポキシ当量170)などがある。 A typical example of the bisphenol type epoxy resin is a bisphenol A type or bisphenol F type epoxy resin. As the former commercial product, there are Epicoat 828 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Epoxy Equivalent 180-190), Epicoat 1001 (Same, Epoxy Equivalent 450-500), Epicoat 1010 (Same, Epoxy Equivalent 3000-4000), etc. Examples of the latter commercially available product include Epicoat 807 (same as above, epoxy equivalent 170).
特開平5−306327号公報に記載される、下記式 The following formula described in JP-A-5-306327
[式中、Rはジグリシジルエポキシ化合物のグリシジルオキシ基を除いた残基、R’はジイソシアネート化合物のイソシアネート基を除いた残基、nは正の整数を意味する。]で示されるオキサゾリドン環含有エポキシ樹脂をカチオン性エポキシ樹脂に用いてもよい。耐熱性及び耐食性に優れた塗膜が得られるからである。 [Wherein R represents a residue excluding the glycidyloxy group of the diglycidyl epoxy compound, R ′ represents a residue excluding the isocyanate group of the diisocyanate compound, and n represents a positive integer. An oxazolidone ring-containing epoxy resin represented by the above formula may be used as the cationic epoxy resin. This is because a coating film having excellent heat resistance and corrosion resistance can be obtained.
エポキシ樹脂にオキサゾリドン環を導入する方法としては、例えば、メタノールのような低級アルコールでブロックされたブロックポリイソシアネートとポリエポキシドを塩基性触媒の存在下で加熱保温し、副生する低級アルコールを系内より留去することで得られる。 As a method for introducing an oxazolidone ring into an epoxy resin, for example, a block polyisocyanate blocked with a lower alcohol such as methanol and a polyepoxide are heated and kept in the presence of a basic catalyst, and a by-product lower alcohol is introduced from the system. Obtained by distilling off.
特に好ましいエポキシ樹脂はオキサゾリドン環含有エポキシ樹脂である。耐熱性及び耐食性に優れ、更に耐衝撃性にも優れた塗膜が得られるからである。 Particularly preferred epoxy resins are oxazolidone ring-containing epoxy resins. This is because a coating film having excellent heat resistance and corrosion resistance and further excellent impact resistance can be obtained.
二官能エポキシ樹脂とモノアルコールでブロックしたジイソシアネート(すなわち、ビスウレタン)とを反応させるとオキサゾリドン環を含有するエポキシ樹脂が得られることは公知である。このオキサゾリドン環含有エポキシ樹脂の具体例及び製造方法は、例えば、特開2000−128959号公報第0012〜0047段落に記載されており、公知である。 It is known that an epoxy resin containing an oxazolidone ring can be obtained by reacting a bifunctional epoxy resin with a diisocyanate blocked with a monoalcohol (ie, bisurethane). Specific examples and production methods of the oxazolidone ring-containing epoxy resin are described in, for example, paragraphs 0012 to 0047 of JP-A No. 2000-128959 and are publicly known.
これらのエポキシ樹脂は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、および単官能性のアルキルフェノールのような適当な樹脂で変性しても良い。また、エポキシ樹脂はエポキシ基とジオール又はジカルボン酸との反応を利用して鎖延長することができる。 These epoxy resins may be modified with suitable resins such as polyester polyols, polyether polyols, and monofunctional alkylphenols. In addition, the epoxy resin can be chain-extended using a reaction between an epoxy group and a diol or dicarboxylic acid.
これらのエポキシ樹脂は、開環後0.3〜4.0meq/gのアミン当量となるように、より好ましくはそのうちの5〜50%が1級アミノ基が占めるように活性水素化合物で開環するのが望ましい。 These epoxy resins are ring-opened with an active hydrogen compound so that an amine equivalent of 0.3 to 4.0 meq / g is obtained after ring opening, and more preferably 5 to 50% of them are occupied by primary amino groups. It is desirable to do.
カチオン性基を導入し得る活性水素化合物としては1級アミン、2級アミン、3級アミンの酸塩、スルフィド及び酸混合物がある。1級、2級又は/及び3級アミノ基含有エポキシ樹脂を調製するためには1級アミン、2級アミン、3級アミンの酸塩をカチオン性基を導入し得る活性水素化合物として用いる。 Active hydrogen compounds that can introduce a cationic group include primary amines, secondary amines, tertiary amine acid salts, sulfides and acid mixtures. In order to prepare a primary, secondary or / and tertiary amino group-containing epoxy resin, an acid salt of a primary amine, secondary amine or tertiary amine is used as an active hydrogen compound capable of introducing a cationic group.
具体例としては、ブチルアミン、オクチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、メチルブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、トリエチルアミン塩酸塩、N,N−ジメチルエタノールアミン酢酸塩、ジエチルジスルフィド・酢酸混合物などのほか、アミノエチルエタノールアミンのケチミン、ジエチレントリアミンのジケチミンなどの1級アミンをブロックした2級アミンがある。アミン類は複数のものを併用してもよい。 Specific examples include butylamine, octylamine, diethylamine, dibutylamine, methylbutylamine, monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, triethylamine hydrochloride, N, N-dimethylethanolamine acetate, diethyl disulfide / acetic acid mixture, etc. In addition, there are secondary amines in which primary amines such as aminoethylethanolamine ketimine and diethylenetriamine diketimine are blocked. A plurality of amines may be used in combination.
硬化剤
本発明で使用する硬化剤は、ポリイソシアネートをブロック剤でブロックして得られたブロックポリイソシアネートが好ましく、ここでポリイソシアネートとは、1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物をいう。ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族系、脂環式系、芳香族系および芳香族−脂肪族系等のうちのいずれのものであってもよい。
Curing Agent The curing agent used in the present invention is preferably a blocked polyisocyanate obtained by blocking polyisocyanate with a blocking agent, where polyisocyanate refers to a compound having two or more isocyanate groups in one molecule. . The polyisocyanate may be, for example, any of aliphatic, alicyclic, aromatic and aromatic-aliphatic.
ポリイソシアネートの具体例には、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、p−フェニレンジイソシアネート、及びナフタレンジイソシアネート等のような芳香族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、及びリジンジイソシアネート等のような炭素数3〜12の脂肪族ジイソシアネート;1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−4,4’−ジイソシアネート、及び1,3−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン(水添XDI)、水添TDI、2,5−もしくは2,6−ビス(イソシアナートメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(ノルボルナンジイソシアネートとも称される。)等のような炭素数5〜18の脂環式ジイソシアネート;キシリレンジイソシアネート(XDI)、及びテトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等のような芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート;これらのジイソシアネートの変性物(ウレタン化物、カーボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン、ビューレット及び/又はイソシアヌレート変性物);等があげられる。これらは、単独で、または2種以上併用することができる。 Specific examples of polyisocyanates include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), p-phenylene diisocyanate, and naphthalene diisocyanate; hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4- C3-C12 aliphatic diisocyanates such as trimethylhexane diisocyanate and lysine diisocyanate; 1,4-cyclohexane diisocyanate (CDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) , Methylcyclohexane diisocyanate, isopropylidene dicyclohexyl-4,4'-diisocyanate, and 1,3-diisocyanatomethylcyclo Carbon such as xane (hydrogenated XDI), hydrogenated TDI, 2,5- or 2,6-bis (isocyanatomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane (also referred to as norbornane diisocyanate). Aliphatic diisocyanates having a number of 5 to 18; aliphatic diisocyanates having an aromatic ring such as xylylene diisocyanate (XDI) and tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI); modified products of these diisocyanates (urethanes, carbodiimides, Uretdione, uretoimine, burette and / or isocyanurate modified product); These may be used alone or in combination of two or more.
ポリイソシアネートをエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどの多価アルコールとNCO/OH比2以上で反応させて得られる付加体ないしプレポリマーも硬化剤として使用してよい。 Adducts or prepolymers obtained by reacting polyisocyanates with polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane and hexanetriol at an NCO / OH ratio of 2 or more may also be used as curing agents.
ポリイソシアネートは、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートであることが好ましい。形成される塗膜が耐候性に優れるからである。 The polyisocyanate is preferably an aliphatic polyisocyanate or an alicyclic polyisocyanate. This is because the formed coating film is excellent in weather resistance.
脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートの好ましい具体例には、ヘキサメチレンジイソシアネート、水添TDI、水添MDI、水添XDI、IPDI、ノルボルナンジイソシアネート、それらの二量体(ビウレット)、三量体(イソシアヌレート)等が挙げられる。 Preferred specific examples of the aliphatic polyisocyanate or alicyclic polyisocyanate include hexamethylene diisocyanate, hydrogenated TDI, hydrogenated MDI, hydrogenated XDI, IPDI, norbornane diisocyanate, dimer (biuret) and trimer thereof. (Isocyanurate) etc. are mentioned.
ブロック剤は、ポリイソシアネート基に付加し、常温では安定であるが解離温度以上に加熱すると遊離のイソシアネート基を再生し得るものである。 The blocking agent is added to a polyisocyanate group and is stable at ordinary temperature, but can regenerate a free isocyanate group when heated to a temperature higher than the dissociation temperature.
ブロック剤としては、低温硬化(160℃以下)を望む場合には、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタムおよびβ−プロピオラクタムなどのラクタム系ブロック剤、及びホルムアルドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシムなどのオキシム系ブロック剤を使用するのが良い。 As a blocking agent, when low temperature curing (160 ° C. or lower) is desired, lactam blocking agents such as ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam and β-propiolactam, and formaldoxime, acetoald It is preferable to use an oxime blocking agent such as oxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, diacetyl monooxime, and cyclohexane oxime.
カチオン性エポキシ樹脂と硬化剤とを含むバインダーは、一般に、電着塗料組成物の全固形分の25〜85質量%、好ましくは40〜70質量%を占める量で電着塗料組成物に含有される。 The binder containing the cationic epoxy resin and the curing agent is generally contained in the electrodeposition coating composition in an amount that occupies 25 to 85% by mass, preferably 40 to 70% by mass of the total solid content of the electrodeposition coating composition. The
顔料
本発明で用いられる電着塗料組成物は、通常用いられる顔料を含んでもよい。使用できる顔料の例としては、通常使用される無機顔料、例えば、チタンホワイト、カーボンブラック及びベンガラのような着色顔料;カオリン、タルク、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、マイカおよびクレーのような体質顔料;リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、亜リン酸亜鉛、シアン化亜鉛、酸化亜鉛、トリポリリン酸アルミニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム及びリンモリブデン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム亜鉛のような防錆顔料等、が挙げられる。
Pigment The electrodeposition coating composition used in the present invention may contain a commonly used pigment. Examples of pigments that can be used include commonly used inorganic pigments, for example colored pigments such as titanium white, carbon black and bengara; extender pigments such as kaolin, talc, aluminum silicate, calcium carbonate, mica and clay; Zinc phosphate, iron phosphate, aluminum phosphate, calcium phosphate, zinc phosphite, zinc cyanide, zinc oxide, aluminum tripolyphosphate, zinc molybdate, aluminum molybdate, calcium molybdate and aluminum phosphomolybdate, phosphomolybdic acid Examples include rust preventive pigments such as aluminum zinc.
顔料は、一般に、電着塗料組成物の全固形分の1〜35質量%、好ましくは10〜30質量%を占める量で電着塗料組成物に含有される。 The pigment is generally contained in the electrodeposition coating composition in an amount of 1 to 35% by mass, preferably 10 to 30% by mass, based on the total solid content of the electrodeposition coating composition.
本発明の電着塗料組成物は無鉛性であるため、鉛を含む耐食性付与剤、例えば、塩基性ケイ酸鉛、塩基性硫酸鉛、鉛丹、及びシアナミド鉛のような鉛系防錆顔料は使用しないか、または使用しても希釈塗料(電着浴へ加えられる状態)の鉛イオン濃度が50ppm以下となるような量で使用すべきである。鉛イオン濃度が高いと環境に有害であるからである。 Since the electrodeposition coating composition of the present invention is lead-free, corrosion resistance imparting agents containing lead, for example, lead-based anticorrosive pigments such as basic lead silicate, basic lead sulfate, lead red, and cyanamide lead are used. It should not be used or should be used in such an amount that the lead ion concentration of the diluted paint (added to the electrodeposition bath) is 50 ppm or less. This is because a high lead ion concentration is harmful to the environment.
顔料分散ペースト
顔料を電着塗料の成分として用いる場合、一般に顔料を顔料分散樹脂と呼ばれる樹脂と共に予め高濃度で水性媒体に分散させてペースト状にする。顔料は粉体状であるため、電着塗料組成物で用いる低濃度均一状態に一工程で分散させるのは困難だからである。一般にこのようなペーストを顔料分散ペーストという。
Pigment-dispersed paste When a pigment is used as a component of an electrodeposition paint, generally, the pigment is dispersed in an aqueous medium at a high concentration in advance together with a resin called a pigment-dispersing resin to form a paste. This is because the pigment is in a powder form, and it is difficult to disperse in a single step in a low concentration uniform state used in the electrodeposition coating composition. Such a paste is generally called a pigment dispersion paste.
顔料分散ペーストは、顔料を顔料分散樹脂ワニスと共に水性媒体中に分散させて調製する。顔料分散樹脂ワニスとしては、一般に、カチオン性又はノニオン性の低分子量界面活性剤や4級アンモニウム基及び/又は3級スルホニウム基を有する変性エポキシ樹脂等のようなカチオン性重合体を用いる。水性媒体としてはイオン交換水や少量のアルコール類を含む水等を用いる。一般に、顔料分散樹脂ワニスは5〜40質量部、顔料は10〜30質量部の固形分比で用いる。 The pigment dispersion paste is prepared by dispersing a pigment in an aqueous medium together with a pigment dispersion resin varnish. As the pigment-dispersed resin varnish, a cationic polymer such as a cationic or nonionic low molecular weight surfactant or a modified epoxy resin having a quaternary ammonium group and / or a tertiary sulfonium group is generally used. As the aqueous medium, ion-exchanged water or water containing a small amount of alcohol is used. Generally, the pigment-dispersed resin varnish is used at a solid content ratio of 5 to 40 parts by mass, and the pigment is used at a solid content ratio of 10 to 30 parts by mass.
上記顔料分散用樹脂ワニスおよび顔料を、樹脂固形分100質量部に対し10〜1000質量部混合した後、その混合物中の顔料の粒径が所定の均一な粒径となるまで、ボールミルやサンドグラインドミル等の通常の分散装置を用いて分散させて、顔料分散ペーストを得る。 After the pigment dispersion resin varnish and the pigment are mixed in an amount of 10 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin solid content, a ball mill or a sand grind is used until the pigment in the mixture has a predetermined uniform particle size. A pigment dispersion paste is obtained by dispersing using a normal dispersing device such as a mill.
電着塗料組成物の調製
電着塗料組成物は、カチオン性エポキシ樹脂、硬化剤、及び顔料分散ペーストを水性媒体中に分散することによって調製される。また、通常、水性媒体にはカチオン性エポキシ樹脂の分散性を向上させるために中和剤を含有させる。中和剤は塩酸、硝酸、リン酸、ギ酸、酢酸、乳酸のような無機酸または有機酸である。その量は少なくとも20%、好ましくは30〜60%の中和率を達成する量である。
Preparation of an electrodeposition coating composition An electrodeposition coating composition is prepared by dispersing a cationic epoxy resin, a curing agent, and a pigment dispersion paste in an aqueous medium. Moreover, the aqueous medium usually contains a neutralizing agent in order to improve the dispersibility of the cationic epoxy resin. Neutralizing agents are inorganic or organic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, lactic acid. The amount is an amount that achieves a neutralization rate of at least 20%, preferably 30-60%.
硬化剤の量は、硬化時にカチオン性エポキシ樹脂中の1級、2級又は/及び3級アミノ基、水酸基等の活性水素含有官能基と反応して良好な硬化塗膜を与えるのに十分でなければならず、一般にカチオン性エポキシ樹脂の硬化剤に対する固形分質量比で表して一般に90/10〜50/50、好ましくは80/20〜65/35の範囲である。 The amount of curing agent is sufficient to react with active hydrogen-containing functional groups such as primary, secondary or / and tertiary amino groups and hydroxyl groups in the cationic epoxy resin during curing to give a good cured coating film. In general, it is generally in the range of 90/10 to 50/50, preferably 80/20 to 65/35, expressed as a solid mass ratio of the cationic epoxy resin to the curing agent.
電着塗料は、ジラウリン酸ジブチルスズ、ジブチルスズオキサイドのようなスズ化合物や、通常のウレタン開裂触媒を含むことができる。鉛を実質的に含まないものが好ましいため、その量はブロックポリイソシアネート化合物の0.1〜5質量%とすることが好ましい。 The electrodeposition paint can contain a tin compound such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin oxide, and a usual urethane cleavage catalyst. Since what does not contain lead substantially is preferable, it is preferable that the quantity shall be 0.1-5 mass% of a block polyisocyanate compound.
電着塗料は、水混和性有機溶剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、及び顔料などの常用の塗料用添加剤を含むことができる。 The electrodeposition paint can contain conventional paint additives such as water-miscible organic solvents, surfactants, antioxidants, UV absorbers, and pigments.
電着塗料組成物を用いて電着塗装を行う場合の被塗物は、予め、浸漬、スプレー方法等によりリン酸亜鉛処理等の表面処理の施された導体であることが好ましいが、この表面処理が施されていないものであっても良い。また、導体とは、電着塗装を行うに当り、陰極になり得るものであれば特に制限はなく、金属基材が好ましい。 The object to be coated in the case of performing electrodeposition coating using the electrodeposition coating composition is preferably a conductor that has been subjected to surface treatment such as zinc phosphate treatment by dipping, spraying method or the like in advance. It may be one that has not been processed. In addition, the conductor is not particularly limited as long as it can become a cathode in performing electrodeposition coating, and a metal substrate is preferable.
電着が実施される条件は一般的に他の型の電着塗装に用いられるものと同様である。印加電圧は大きく変化してもよく、1ボルト〜数百ボルトの範囲であってよい。電流密度は通常約10アンペア/m2〜160アンペア/m2であり、電着中に減少する傾向にある。 The conditions under which electrodeposition is performed are generally the same as those used for other types of electrodeposition coating. The applied voltage may vary greatly and may range from 1 volt to several hundred volts. The current density is usually about 10 amperes / m 2 to 160 amperes / m 2 and tends to decrease during electrodeposition.
本発明の電着塗装方法によって電着した後、電着塗膜を昇温下にて通常の方法、例えば焼付炉中、焼成オーブン中あるいは赤外ヒートランプで焼付ける。焼付け温度は変化してもよいが、通常約140℃〜180℃である。本発明の電着塗装方法によって塗装された塗装物は、最終水洗の後、乾燥、焼付けされることによって、硬化電着塗膜が形成され、これにより塗装工程が完了する。 After electrodeposition by the electrodeposition coating method of the present invention, the electrodeposition coating film is baked at an elevated temperature in a usual manner, for example, in a baking furnace, a baking oven or an infrared heat lamp. The baking temperature may vary but is usually about 140 ° C to 180 ° C. The coated product coated by the electrodeposition coating method of the present invention is dried and baked after the final water washing to form a cured electrodeposition coating film, thereby completing the coating process.
以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中、「部」および「%」は、ことわりのない限り、重量基準による。 The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.
参考例
参考実験として、図1に示される電着塗装システムの各水系成分に含まれる微生物の数を調べた。図1に示される、実際に稼働している電着塗装システムの各所から、検液を採取し、各水系成分に含まれる微生物の数を測定した。なお、微生物数の測定は、以下の手順で行った。まず、滅菌水を用いて電着塗装システムの各水系成分の液を10のn乗倍に希釈した液を作製し、それぞれの希釈液0.1mlを、直径90mmのシャーレ内に予め作製したR2A平板寒天培地の表面に均一に塗布し、30℃にて2週間培養した(反復数=3)。上記の操作は、全てクリーンベンチ内で無菌的に行った。培養終了後、寒天平板上に形成されたコロニー(微生物が増殖して形成された塊)を計数し、そのシャーレに塗布した希釈液の希釈率から、原液中の微生物数を算出した。得られた結果を下記表1に示す。
Reference Example As a reference experiment, the number of microorganisms contained in each aqueous component of the electrodeposition coating system shown in FIG. 1 was examined. A test solution was collected from each part of the electrodeposition coating system actually in operation shown in FIG. 1, and the number of microorganisms contained in each aqueous component was measured. The number of microorganisms was measured according to the following procedure. First, a solution was prepared by diluting each aqueous component solution of the electrodeposition coating system to 10 n times using sterilized water, and 0.1 ml of each diluted solution was prepared in advance in a petri dish having a diameter of 90 mm. It was uniformly applied to the surface of a plate agar medium and cultured at 30 ° C. for 2 weeks (repetition number = 3). All the above operations were performed aseptically in a clean bench. After completion of the culture, the number of colonies formed on the agar plate (the mass formed by the growth of microorganisms) was counted, and the number of microorganisms in the stock solution was calculated from the dilution rate of the diluted solution applied to the petri dish. The obtained results are shown in Table 1 below.
なお、電着塗料組成物として、有機溶媒含有量が0.5重量%である無鉛性カチオン電着塗料組成物(パワーニックス310グレー、日本ペイント社製)を用いた。用いたカチオン電着塗料組成物は200m3、第1次水洗システムに用いた洗浄水の量は40L/分であり、第2次水洗システムに用いた洗浄水の量は120L/分であった。 As the electrodeposition coating composition, a lead-free cationic electrodeposition coating composition (Power Nix 310 Gray, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) having an organic solvent content of 0.5% by weight was used. The cationic electrodeposition coating composition used was 200 m 3 , the amount of washing water used in the first water washing system was 40 L / min, and the amount of washing water used in the second water washing system was 120 L / min. .
この参考例から、電着塗料組成物または第1次水洗手段の洗浄水などから微生物が検出されないような電着塗装条件であっても、第2次水洗手段における、水洗に使われた後の洗浄水には多量の微生物が含まれることが分かる。この結果からも、第2次水洗手段において用いられる水洗水の腐敗を防止する手段を確立することの必要性は明らかである。 From this reference example, even if the electrodeposition coating conditions are such that microorganisms are not detected from the electrodeposition coating composition or the washing water of the first water washing means, the second water washing means is used for washing with water. It can be seen that the washing water contains a large amount of microorganisms. From this result, it is clear that it is necessary to establish means for preventing the decay of the washing water used in the secondary washing means.
また、この水洗廃水中に繁殖した微生物を特定したところ、Burkholderia cepacia類およびPseudomonas huttiensisなどであることが判明した。 Moreover, as a result of identifying microorganisms that propagated in this washing wastewater, it was found that they were Burkholderia cepacias, Pseudomonas huttiensis, and the like.
実施例1
この実施例では、抗菌剤として、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(式(I)中、R=CH3、X=Cl)を用いた。図1に示す電着塗装システムにおいて、電着塗料組成物として、有機溶媒含有量が0.5重量%である無鉛性カチオン電着塗料組成物(パワーニックス310グレー、日本ペイント社製)を用いた。用いたカチオン電着塗料組成物は200m3、第1次水洗システムに用いた水洗水の量は40L/分、第2次水洗システムに用いた水洗水の量は80L/分であった。
Example 1
In this example, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (in formula (I), R = CH 3 , X = Cl) was used as an antibacterial agent. In the electrodeposition coating system shown in FIG. 1, a lead-free cationic electrodeposition coating composition (Powernix 310 Gray, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) having an organic solvent content of 0.5% by weight is used as the electrodeposition coating composition. It was. The cationic electrodeposition coating composition used was 200 m 3 , the amount of washing water used in the first washing system was 40 L / min, and the amount of washing water used in the second washing system was 80 L / min.
第2次水洗システムの洗浄水を採取し、この洗浄水に、上記抗菌剤を、それぞれ0.1ppm、0.3ppm、1ppm、3ppmおよび5ppmの濃度となるように添加した。これを検液とし、上記参考例に記載した測定方法と同様の処理を行い、微生物の数を測定した。得られた結果を表2に示す。 The washing water of the secondary washing system was collected, and the antibacterial agent was added to the washing water so as to have concentrations of 0.1 ppm, 0.3 ppm, 1 ppm, 3 ppm, and 5 ppm, respectively. Using this as a test solution, the same treatment as the measurement method described in the above Reference Example was performed, and the number of microorganisms was measured. The obtained results are shown in Table 2.
実施例2
抗菌剤として、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(式(I)中、R=CH3、X=H)を用いたこと以外は、実施例1と同様に行った。得られた結果を表2に示す。
Example 2
The same procedure as in Example 1 was conducted except that 2-methyl-4-isothiazolin-3-one (R = CH 3 , X = H in formula (I)) was used as the antibacterial agent. The obtained results are shown in Table 2.
比較例1
抗菌剤として、2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン(式(I)中、R=n−C8H17(ノルマルオクチル)、X=H)を用いたこと以外は、実施例1と同様に行った。得られた結果を表2に示す。
Comparative Example 1
Example except that 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one (in formula (I), R = n-C 8 H 17 (normal octyl), X = H) was used as the antibacterial agent. 1 was performed. The obtained results are shown in Table 2.
上記実施例および比較例に示されるとおり、式(I)に示されるイソチアゾロン系化合物を第2次水洗システムにおける水洗水に用いることにより、ごく少量の使用であるにも関わらず、有効に抗菌作用を発揮させることができる。また、実施例1においてはpHの上昇も有効に抑制することができる。実施例2においては、pHの上昇を有効に抑制するには至らなかったものの、抗菌効果を確認することができた。一方、比較例1は抗菌剤による抗菌効果が認められず、またpH上昇抑制効果も認められなかった。 As shown in the above Examples and Comparative Examples, by using the isothiazolone compound represented by the formula (I) for the washing water in the secondary washing system, the antibacterial action can be effectively achieved despite a very small amount of use. Can be demonstrated. Moreover, in Example 1, the increase in pH can also be suppressed effectively. In Example 2, although the increase in pH was not effectively suppressed, the antibacterial effect could be confirmed. On the other hand, in Comparative Example 1, no antibacterial effect due to the antibacterial agent was observed, and no pH increase inhibiting effect was observed.
電着塗膜形成に対する抗菌剤の影響
第2次洗浄システムにおいて洗浄液をフィルタにより濾過しそして塗料成分を濃縮し再利用する電着塗装システムにおいては、第2次洗浄システムで用いられる抗菌剤が塗料組成物中に移行し、蓄積する。この場合、この抗菌剤が塗料組成物に悪影響を及ぼす可能性も考えられる。そこで、抗菌剤が含まれる塗料組成物を用いて硬化電着塗膜を形成した場合の塗膜性能について、評価試験を行った。
Effect of antibacterial agent on electrodeposition coating formation In the electrodeposition coating system in which the cleaning liquid is filtered through a filter in the secondary cleaning system and the paint components are concentrated and reused, the antibacterial agent used in the secondary cleaning system is the paint. It migrates and accumulates in the composition. In this case, there is a possibility that the antibacterial agent may adversely affect the coating composition. Then, the evaluation test was done about the coating-film performance at the time of forming a cured electrodeposition coating film using the coating composition containing an antibacterial agent.
試験片の作製
0.8mm厚、70mm×150mmの冷延鋼板からなる試験片に、リン酸亜鉛処理を施した。尚、リン酸亜鉛処理は、任意の公知の表面処理システムを用いて行うことができる。試験に用いる塗料組成物として、下記塗料(1)〜(3)を調製した。
塗料(1)抗菌剤を含まない電着塗料組成物(ブランク);
塗料(2)2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンを塗料組成物中に10ppm含む電着塗料組成物;および
塗料(3)5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンを塗料組成物中に10ppm含む電着塗料組成物。
これらの塗料組成物を用いて、試験片に所定膜厚を得る条件において電着塗装を行い、水洗し、次いで160℃、15分間の焼付を行うことによって、硬化電着塗膜を有する塗装試験片を得た。得られた塗装試験片を用いて、下記試験を行った。
Preparation of Test Specimen A zinc phosphate treatment was performed on a test piece made of a cold rolled steel sheet having a thickness of 0.8 mm and 70 mm × 150 mm. The zinc phosphate treatment can be performed using any known surface treatment system. The following paints (1) to (3) were prepared as paint compositions used in the test.
Paint (1) Electrodeposition paint composition containing no antibacterial agent (blank);
Paint (2) an electrodeposition paint composition containing 10 ppm of 2-methyl-4-isothiazolin-3-one in the paint composition; and paint (3) 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one An electrodeposition coating composition containing 10 ppm in the coating composition.
Using these coating compositions, a coating test having a cured electrodeposition coating film is performed by subjecting the test piece to electrodeposition coating under conditions to obtain a predetermined film thickness, washing with water, and then baking at 160 ° C. for 15 minutes. I got a piece. The following test was done using the obtained coating test piece.
塩水噴霧試験
カッターナイフの刃を用いて、作製した塗装試験片に素地まで達するX字状の切り込みを設けた。X字を構成する2本の直線の長さは、それぞれ100mmとした。この試験片を、JIS Z2371に規定される塩水噴霧試験装置にかけた。試験時間は、膜厚10μmのものは480時間、膜厚20μmのものは840時間とした。
Salt spray test Using the blade of a cutter knife, an X-shaped notch reaching the substrate was provided on the prepared coating test piece. The lengths of the two straight lines constituting the X character were each 100 mm. This test piece was subjected to a salt spray test apparatus defined in JIS Z2371. The test time was 480 hours when the film thickness was 10 μm, and 840 hours when the film thickness was 20 μm.
次いで、試験片全面の異常の有無、およびX字カット部からの錆発生の度合いを検査した。カット部から表面に噴き出したふくれ状錆の幅(カット線に対して90度方向の幅を測定)の最大値を測定し、この1/2の値をもって、カット部からの錆幅として記録した。 Next, the presence or absence of abnormality on the entire surface of the test piece and the degree of rust generation from the X-shaped cut portion were inspected. The maximum value of the width of the blistering rust spouted from the cut part to the surface (measured in the direction of 90 degrees with respect to the cut line) was measured, and this half value was recorded as the rust width from the cut part. .
塩水浸漬試験
50℃に恒温された5%塩化ナトリウム水溶液中に、作製した塗装試験片を浸漬し、480時間保持した。次いで、試験片の全面にセロファンテープを貼り付けて塗膜と十分に密着させ、このテープを剥がした。素地と塗膜との間の密着が不良である場合は、塗膜が素地から剥離してセロファンテープの側に移行することを利用して、塗装面積に対する剥離面積の比を求めた。なお、剥離面積比は、画像解析ソフトウェアによって測定した。
Salt water immersion test The prepared coating test piece was immersed in a 5% sodium chloride aqueous solution at a constant temperature of 50 ° C. and held for 480 hours. Next, a cellophane tape was affixed to the entire surface of the test piece to bring it into close contact with the coating film, and the tape was peeled off. When the adhesion between the substrate and the coating film was poor, the ratio of the peeling area to the coating area was determined by utilizing the fact that the coating film peeled off from the substrate and moved to the cellophane tape side. The peeled area ratio was measured with image analysis software.
耐水性試験
40℃に恒温された純水浴中に、作製した塗装試験片を浸漬し、500時間保持した。次いで、塗膜外観の異常の有無を検査した。また、カッターナイフの刃を用いて、試験片に、素地まで達する、1mm間隔で直交する各11本の切り込みを設け、切り込みに囲まれた1mm四方の狭小塗膜部位(以下、碁盤目という)を計100個作成した。この碁盤目の全面にセロファンテープを貼り付けて塗膜と十分に密着させ、このテープを剥がした。素地と塗膜との間の密着か不良である場合は、塗膜が素地から剥離してセロファンテープに移行することを利用して、碁盤目の全個数(100個)に対する剥離した碁盤目の数の比を求めた。なお、1つの碁盤目の面積の1/2以上が剥離した場合は、その碁盤目全体が剥離したものとみなした。
Water resistance test The prepared coating specimen was immersed in a pure water bath maintained at 40 ° C. and held for 500 hours. Subsequently, the presence or absence of an abnormality in the appearance of the coating film was inspected. In addition, using the blade of a cutter knife, the test piece is provided with 11 cuts that are orthogonal to each other at intervals of 1 mm, reaching the substrate, and a 1 mm square narrow coating portion surrounded by the cuts (hereinafter referred to as a grid pattern). A total of 100 were prepared. A cellophane tape was affixed to the entire surface of the grid to bring it into close contact with the coating film, and the tape was peeled off. If the adhesion between the substrate and the coating is poor, use the fact that the coating is peeled off from the substrate and transferred to cellophane tape. The ratio of numbers was determined. In addition, when 1/2 or more of the area of one grid was peeled, it was considered that the whole grid was peeled.
得られた評価試験結果を表3に示す。 The evaluation test results obtained are shown in Table 3.
表3に示される結果から明らかであるとおり、塩水噴霧試験、塩水浸漬試験の何れにおいても、各塗料組成物間に目立った差はなく、ほぼ同等と認められた。耐水性試験の結果は全て良好(0/100)であった。この試験によって、本発明で用いられる抗菌剤は、電着塗膜形成に悪影響を及ぼさないことが確認できた。 As is clear from the results shown in Table 3, in both the salt spray test and the salt water immersion test, there was no noticeable difference between the respective coating compositions, and it was recognized that they were almost equivalent. The results of the water resistance test were all good (0/100). By this test, it was confirmed that the antibacterial agent used in the present invention does not adversely affect the formation of the electrodeposition coating film.
本発明の電着塗装方法によって、無鉛性カチオン電着塗料組成物のような、環境および生物類に対してより毒性が低い電着塗料組成物を電着塗装に用いる場合であっても、第2次洗浄手段における水洗水をより良好に循環利用することができ、かつ良好な塗膜外観を有する硬化電着塗膜を形成することができる。本発明の電着塗装システムは、ランニングコストなどの経済性に優れ、かつ処理すべき廃水が軽減され、そして有機溶媒および鉛化合物の使用量を削減することができるため、環境面においても優れるものである。 Even when an electrodeposition coating composition having a lower toxicity to the environment and living organisms, such as a lead-free cationic electrodeposition coating composition, is used for electrodeposition coating by the electrodeposition coating method of the present invention. The cured washing electrode in the secondary washing means can be recycled and used more favorably and a cured electrodeposition coating film having a good coating film appearance can be formed. The electrodeposition coating system of the present invention is excellent in terms of environment because it is excellent in economics such as running cost, waste water to be treated is reduced, and the amount of organic solvent and lead compound can be reduced. It is.
1…オーバーフロー槽、
2…電着槽、
3…第1次水洗手段、
4…水洗に使われた後の洗浄水を回収する経路、
5…フィルタ、
6…ライン、
7…ライン、
8…第2次水洗手段、
8’…第2次水洗手段、
9…第2次水洗槽、
9’…第2次水洗槽、
11…第1次水洗システム、
12…第2次水洗システム、
13…水洗槽、
14…コンベア、
15…被塗物、
16…塗装物、
17…ライン、
19…フィルタ、
20…ライン、
21…最終水洗システム、
24…水洗に使われた後の洗浄水を回収する経路、
25…最終水洗手段、
30…電着塗装システム。
1 ... overflow tank,
2 ... Electrodeposition tank,
3 ... primary washing means,
4 ... Path to collect the washing water after being used for washing,
5 ... Filter,
6 ... line,
7 ... line,
8 ... Secondary washing means,
8 '... secondary washing means,
9 ... Secondary washing tank,
9 '... second water washing tank,
11 ... The first water washing system,
12 ... Secondary water washing system,
13 ... Rinsing tank,
14 ... conveyor,
15 ...
16 ... painted material,
17 ... Line,
19 ... filter,
20 ... line,
21 ... Final water washing system,
24. Path for collecting washing water after being used for washing,
25. Final washing means,
30: Electrodeposition coating system.
Claims (4)
得られた塗装物を水洗する第1次水洗工程;および
第1次水洗工程により洗浄された塗装物を、水洗水を用いて水洗する第2次水洗工程;および
第2次水洗工程により洗浄された塗装物を水洗する最終水洗工程;
を包含する電着塗装方法であって、
該第2次水洗工程に用いられる水洗水が、下記式:
で示される抗菌剤を含む、電着塗装方法。 An electrodeposition coating film forming step of forming an electrodeposition coating film of a lead-free cationic electrodeposition coating composition on the surface of the object to be coated;
A first water-washing step of washing the obtained paint with water; and a second water-washing step of washing the paint washed with the first water-washing process with water; and a second water-washing step. A final water washing step of washing the painted material with water;
An electrodeposition coating method comprising:
The washing water used in the second washing step has the following formula:
An electrodeposition coating method comprising an antibacterial agent indicated by.
得られた塗装物を水洗する第1次水洗手段;
第1次水洗手段により洗浄された塗装物を、水洗水を用いて水洗する第2次水洗手段;
第2次水洗手段の水洗に使われた後の洗浄水を回収する第2次水洗槽;
該第2次水洗槽の水洗に使われた後の洗浄水を、塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離するフィルタ;
該濾過水を第2次水洗手段の水洗水として導入する手段;および、
第2次水洗手段により洗浄された塗装物を水洗する最終水洗手段;
を備える電着塗装システムであって、
該第2次水洗手段の水洗水が、下記式:
で示される抗菌剤を含む、電着塗装システム。
An electrodeposition tank for forming an electrodeposition coating film of a lead-free cationic electrodeposition coating composition on the surface of the object to be coated;
A first water-washing means for washing the obtained coated product with water;
Secondary washing means for washing the paint washed by the first washing means using washing water;
A secondary rinsing tank for recovering the rinsing water after being used for rinsing of the secondary rinsing means;
A filter for separating the wash water after being used for washing in the second water washing tank into a concentrated liquid containing paint components and filtered water;
Means for introducing the filtered water as washing water of the secondary washing means; and
A final water washing means for washing the paint washed by the second water washing means;
An electrodeposition coating system comprising:
The washing water of the second washing means has the following formula:
An electrodeposition coating system containing the antibacterial agent indicated by.
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- 2005-04-25 JP JP2005126629A patent/JP2006299380A/en active Pending
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