JP2004210886A - 塗料滓浮上剤、塗料滓浮上剤を含有する塗装ブース循環水処理剤およびこれらを用いた塗装ブース循環水の処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】湿式塗装ブースに使用する塗装ブース循環水の塗料滓を浮上分離させ、塗料滓の回収率を向上させることである。
【解決手段】塗装ブース循環水の塗料滓を浮上させて処理する塗装ブース循環水処理剤に使用する、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤と、その塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含有する塗装ブース循環水処理剤及びこの塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含有する塗装ブース循環水処理剤を使用する塗装ブース循環水の処理方法である。
【選択図】 図１
【解決手段】塗装ブース循環水の塗料滓を浮上させて処理する塗装ブース循環水処理剤に使用する、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤と、その塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含有する塗装ブース循環水処理剤及びこの塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含有する塗装ブース循環水処理剤を使用する塗装ブース循環水の処理方法である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式塗装ブースの循環水に含まれる塗料滓を分離して、塗装ブース循環水を繰り返し使用するための塗装ブース循環水を処理する塗料滓浮上剤と塗装ブース循環水処理剤およびそれらを使用して塗装ブース循環水を処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車あるいは家庭用電気製品等の塗装は、一般に湿式塗装ブース内で塗装対象品に対して塗料を噴霧して行っている。湿式塗装ブース内で塗装対象品に向かって霧状に噴霧された塗料の一部は、塗装対象物に付着せずに、未塗着塗料として、湿式塗装ブース内を循環して流れる塗装ブース循環水に捕集される。
捕集された未塗着塗料は塗装ブース循環水と共に循環して循環水槽に送られ、循環水槽で塗装ブース循環水から未塗着塗料が分離される。
【０００３】
しかしながら、塗装ブース循環水中の未塗着塗料は、粘着性が高いため塗装ブース循環水を循環させるポンプ、配管、シャワーノズル等に付着して、塗装ブース循環水の循環を低下させ、ポンプの負荷を増大させると共に塗料捕集効率を低下させる等の操業上の支障をきたす。
そこで、塗装ブース循環水に予め不粘着化処理剤や凝集剤等を入れて未塗着塗料の粘着性を消失させた塗料滓として回収することが行われている。
【０００４】
例えば、塗装ブース循環水に微細なエアーを吹き込み塗料滓を浮上させてスラッジャー（例えば、大氣社製スラッジャー）等の回収装置で回収する浮上分離方法、あるいは塗料滓を塗装ブース循環水中に分散させてデカンター等の遠心分離機を用いて回収する分散処理方法等がある。このようにして塗料滓を塗装ブース循環水から分離し、塗料滓は塗装ブース循環系外に除去される。このようにして塗装ブース循環水は再使用処理が行われて再利用される。
【０００５】
一方、塗装ブースに使用される塗料には種々の種類の塗料がある。例えば、水中に塗料成分が溶解あるいは微細状態で分散させた水性塗料、塗料成分をエマルジョンとして水中に分散させたエマルジョン塗料、従来の塗料成分を揮発性溶剤に溶解した油性塗料等があり、これらに対応した未塗着塗料の不粘着化方法や固液分離方法が要求されている。
そこで、種々の塗料に対して、未塗着塗料の不粘着化とその不粘着化処理物の固液分離を容易にするため各種改善方法が提案されている。
【０００６】
例えば、塗装ブース循環水を弱アルカリ性にして、亜鉛酸塩アルカリ金属を用いて、水酸化亜鉛のフロックを形成させ、更にカチオン性ポリアミンを用いて未塗着塗料を不粘着化させ、塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。また、メラミン樹脂酸コロイドを用いて未塗着塗料を処理し、塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法がある（例えば、特許文献３参照。）。さらに、カチオン強度１．３〜３．０（ｍｅｑ／ｇ−アルミナ）のアルミナゾルと水溶性脂肪族アミンのグリシンを用い、塗装ブース循環水のｐＨを６〜９として未塗着塗料を不粘着化させ、これにより塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法がある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
しかし、塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法において、通常塗料滓の比重は水より重いため、従来の浮上分離方法のエアーを吹き込む等の方法では十分に塗料滓を浮上させることができない。また、分散処理方法では、塗装ブース循環水の流れが急な場所では未塗着塗料の分散状態を保てるが、流れの緩やかな場所では塗料滓が徐々に沈殿堆積する。
また、一般的に湿式塗装ブースにおける塗装は連続運転ではなく、週末に運転を停止して、塗装ブース循環水の循環が止まるため、循環水槽に塗料滓の沈殿量が多くなる。
【０００８】
塗料滓が循環水槽に多く沈殿堆積すると循環水槽に滞留することができる塗装ブース循環水の量が減少し、塗装ブース循環水の循環水槽での滞留時間が不足して、塗装ブース循環水から塗料滓が分離することが不充分になる。更に、堆積した塗料滓の底部では嫌気性雰囲気となるため硫化水素等の有毒ガスが発生する恐れもあり、作業環境上好ましくない。
そのため湿式塗装ブースでは、定期的に循環水槽等の清掃作業が必要であり手間がかかると共に稼働率も向上しない。
そのため、よりよい未塗着塗料の不粘着化処理と、その不粘着化処理された未塗着塗料を容易に、効率よく塗装ブース循環水から分離することが求められている。
【０００９】
【特許文献１】
特公昭６２−６８７５号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開昭６１−７４６０７号公報（第３−４頁、第３図）
【特許文献３】
特公平６−２２５９号公報（第２−４頁、）
【特許文献４】
特開平１０−５７８５７号公報（第３−４頁、第３図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、湿式塗装ブースに使用する塗装ブース循環水の塗料滓を浮上分離させ、塗料滓の回収率を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓を浮上させて処理する塗料滓浮上剤において、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含むことを特徴とするものである。
請求項１の本発明では、塗装ブース循環水処理剤が真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含んでいるため、塗装ブース循環水中に含まれる未塗着塗料を塗料滓浮上剤が包んで、塗料滓の見かけの比重を軽くすることができるため、塗料滓が短時間で浮上しやすくなり、塗装ブース循環水から塗料滓を分離することが容易となる。
また、塗料滓浮上剤の中空微小固形物の真比重が０．０１〜０．７であるため、中空微小固形物自身の比重が軽く、塗料滓のみかけの比重を軽くする効果が大きく、中空微小固形物が少量でも塗料滓を十分浮上させることができる。
さらに、中空微小固形物であるため、固形物が塗装ブース循環水中に分散・懸濁しやすいため、不粘着化処理剤とともに未塗着塗料に付着しやすい。
【００１２】
請求項２の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓を浮上させて処理する塗装ブース循環水処理剤において、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含有するものである。
請求項２の本発明では、塗装ブース循環水処理剤は、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を有するため、塗装ブース循環水中の未塗着塗料を確実に不粘着化処理剤が覆うため、未塗着塗料が循環水槽、ポンプ、配管等に付着することがない。
さらに、中空微小固形物であるため、未塗着塗料を覆った不粘着化処理剤の中に塗料滓浮上剤が十分混入することができ、塗料滓の見かけの比重をより一層軽くすることができるため、塗料滓を浮上分離することが容易となり、分離の割合も向上する。
【００１３】
請求項３の本発明は、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含むものである。
請求項３の本発明では、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含むため、塗装ブース循環水中でフロックを形成し、このフロックが未塗着塗料の表面を覆い、不粘着化できるとともに、このフロックに塗料滓浮上剤の中空微小固形物を多く含むことができるため、塗料滓の見かけの比重を小さくすることができるので、塗料滓の浮上・分離を促進させることができる。
【００１４】
請求項４の本発明は、中空微小固形物はポリオレフィン系樹脂であるものである。
請求項４の本発明では、中空微小固形物はポリオレフィン系樹脂であるため、塩素を含有しないので、回収した塗料滓を焼却しても焼却炉を損傷することがなく、有害物質を排出することがなく、地球環境の保護のために好ましい。
【００１５】
請求項５の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓の処理方法において、塗装ブース循環水に真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤を添加し、塗料滓を浮上させて除去し、塗装ブース循環水を循環使用するものである。
請求項５の本発明では、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤を含んでいる塗装ブース循環水処理剤を添加するため、塗装ブース循環水中に含まれる未塗着塗料を塗料滓浮上剤が包んで、塗料滓の見かけの比重を軽くすることができるので、塗料滓が短時間で浮上しやすくなり、塗装ブース循環水から塗料滓を分離することが容易となる。
また、塗料滓浮上剤の中空微小固形物の真比重が０．０１〜０．７であるため、塗料滓の全体の比重を軽くする効果が大きく、中空微小固形物が少量でも塗料滓を十分浮上させることができる。
さらに、中空微小固形物であるため、固形物が塗装ブース循環水中に分散・懸濁しやすいため、不粘着化処理剤とともに未塗着塗料に付着しやすい。
【００１６】
請求項６の本発明は、塗装ブース循環水の処理方法において、上記塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を添加してフロックを形成し、上記塗料滓を浮上させて除去するものである。
請求項６の本発明では、上記塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を添加してフロックを形成させるため、未塗着塗料の表面をフロックで確実に覆うことができ、このフロックに塗料滓浮上剤を含ませることができるため、未塗着塗料の表面に十分な塗料滓浮上剤を覆わせることができ、塗料滓の見かけの比重を十分に軽くすることができる。この方法により、塗料滓が確実に塗装ブース循環水の上部に浮上するので、循環水槽で塗料滓を容易に取り除くことができる。
【００１７】
請求項７の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓の処理方法において、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含むものである。
請求項７の本発明では、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含むため塗装ブース循環水のｐＨをコントロールすることができ、塗装ブース循環水中でフロックを容易に形成し易く、このフロックが未塗着塗料の表面を覆い不粘着化できるとともに、このフロックに塗料滓浮上剤の中空微小固形物を多く含むことができるため、塗料滓の見かけの比重を小さくすることができるので、塗料滓の浮上・分離を促進させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、湿式塗装ブースに使用される塗装ブース循環水に含まれる未塗着塗料を浮上分離させる塗料滓浮上剤とこの塗料滓浮上剤を含有する塗装ブース循環水処理剤と処理方法に関するものである。塗装ブース循環水処理剤には、その他の凝集剤や界面活性剤を含ませることができる。
塗装ブース循環水処理に使用される塗料滓浮上剤は、少なくとも中空微小固形物を含み、これに真比重１以下の固形ロウ状物あるいは真比重１以下のゼオライト、ベントナイト、セピオライト、シリカ等の無機系鉱物を含んでもよく、更にアルカシーラン等の増粘多糖類からなる安定剤や防腐剤を含むことができる。
【００１９】
中空微小固形物は、直径２〜１００μｍ程度の大きさで、中空状をなし、真比重が０．０１〜０．７である。真比重が０．０１以下であると中空状の周囲の壁が薄くなり製造し難く、中空固形物の強度が低く安定的に塗装ブース循環水に添加し難く、空気中に浮遊したりして取り扱いが厄介である。真比重が０．７以上であると比重が大きくなり浮上効果が不充分となる。
さらに、真比重は０．０２〜０．４が好ましい。真比重が０．０２以上の場合は０．０１〜０．０２の場合と比べて製造が容易であり、真比重が０．４以下の場合は０．４〜０．７の場合と比べより浮上効果が大きく好ましい。
なお、本発明において真比重とは、中空微小固形物の中空部を含む外形からなる全体積に対するその重量の割合をいう。
直径が２μｍ以下では粒子が小さすぎて製造が困難であり、直径が１００μｍ以上の場合は、塗装ブース循環水に懸濁し難くなる。
【００２０】
中空微小固形物には、中空状をなし、真比重が０．０１〜０．７であればシリカ等の無機鉱物、合成樹脂等を使用することができる。なお、中空微小固形物の真比重が０．０１〜０．７であっても、塗装ブース循環水に混入されたときに中空微小固形物の中空部に水が浸入し実質的に沈降するものは浮上効果を得ることができないため使用することができない。
また、中空状をなす中空微小固形物には、中空部分や細孔状部分の混在した多孔質性の物質、例えばゼオライト、パーライト等の物質も含まれる。合成樹脂の場合には、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系合成樹脂を使用することが好ましい。ポリオレフィン系合成樹脂を使用すると、塗料滓を焼却する場合に塩素や窒素酸化物等の有害物質が発生しなく、地球環境の保護のためにも好ましいからである。
【００２１】
合成樹脂製の中空微小固形物の製造は、例えばイソブタンやペンタン等の低沸点有機溶剤をポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸エステル等の熱可塑性合成樹脂で包み込み、直径が１〜５０μｍ程度の微粒子とした後に、その微粒子を１００〜１５０℃に加熱して、内部にある低沸点有機溶剤を気化させて微粒子を膨張させて、直径が２〜１００μｍ程度、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物としたものである。この中空微小固形物は、例えば松本油脂製薬株式会社製の「マツモトマイクロスフェアー」等がある。
【００２２】
この中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤を、後述のとおり塗装ブース循環水にそのままあるいはスラリーとして添加する。これによって塗装ブース循環水に含まれた未塗着塗料の周囲を中空微小固形物と後述する不粘着化処理剤で包み塗料滓とすることができ、その塗料滓の見かけの比重を軽くして浮上分離させることができる。
スラリーとして添加すると塗装ブース循環水に添加しやすく、添加量の制御も容易であり、塗装ブース循環水との混合もスムースである。
【００２３】
塗装ブース循環水処理剤には、未塗着塗料を不粘着化するために不粘着化処理剤を含ませる。塗装ブース循環水処理剤に不粘着化処理剤を含ませるには、後述のとおり塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を混合したものでもよいし、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を別々に調整して保管して、塗装ブース循環水に添加するときに別々に添加してもよい。
このとき、不粘着化処理剤を使用するに当たり、塗装ブース循環水のｐＨは６〜９、好ましくは６．５〜８．５に調整して使用する。ｐＨが６より低いと不粘着化効果の低下や設備・装置の腐蝕が増大し、また、ｐＨが９を越えると不粘着化効果の低下に加え、塗装ブース循環水の発泡が増大するので好ましくない。
【００２４】
この不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、ポリエチレンイミン等のポリアミンと亜鉛酸塩、亜鉛酸塩あるいは尿素・メラミン樹脂酸コロイド、固体ロウ状物質のエマルジョン、アミン化合物等で有機変性した粘土鉱物などの塗装ブース循環水中で未塗着塗料を不粘着化させることができる物質であればいずれも使用することができる。なかでもカチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドあるいはポリエチレンイミン等のポリアミンと亜鉛酸塩は塗装ブース循環水中でフロックを生成し易いため好ましい。これらの物質は少なくとも１種類を使用するが、２種類以上を組み合わせても使用することができる。
【００２５】
カチオン性アルミナゾルは、カチオン強度１．３〜３．０ｍｅｑ／ｇ（Ａｌ２Ｏ３ １ｇ当たりの値を示す。以下同じ）のアルミナゾルがより好ましく使用される。カチオン強度が１．３ｍｅｑ／ｇ未満のものは水中における未塗着塗料の不粘着化作用が小さく好ましくない。またカチオン強度が３．０ｍｅｑ／ｇ以上のものは、未塗着塗料の不粘着化作用は大きいが製造が容易でないのに加え、製造されたものの性状の安定性が悪くゲル化し易く好ましくない。
アルミナゾルは、５ｎｍ〜２００ｎｍの大きさを持つアルミナ水和物が水中の陰イオンを安定剤として分散している乳白色の粘性あるいはコロイド状液体であり、通常アルミナとして１〜２５重量％のゾルとして扱われる。
【００２６】
このアルミナゾルは、アルミナ粉末に水を加えてゾルとして用いてもよく、乾燥水酸化アルミニウムゲルを水中、酸の存在下に加熱して製造されたものであってもよい。アルミナゾルは通常カチオン性を有している。
このアルミナゾルを塗装ブース循環水に添加することにより、塗装ブース循環水中でカチオンの電荷を帯びたアルミナゾルがフロックを形成し、このとき塗装ブース循環水中の塗料滓浮上剤の中空微小固形物がこのフロック中にとり込まれると共に、アニオン電荷を帯びた未塗着塗料に吸着し、塗料粒子の表面を覆うことによって不粘着化効果を発揮するとともに、塗料滓を浮上させる効果も発揮することができる。通常のアルミナゾル単独でも水中でカチオン性を帯びたフロックを形成し、不粘着化効果を発揮するが、カチオン強度を高めることによって未塗着塗料との反応性が強まり、少量で優れた不粘着化効果を発揮することが可能になる。
【００２７】
また、本発明に使用するメラミン樹脂酸コロイドは、後述のとおりメラミンとアルデヒドとを反応して得られたメチロールメラミンに更に酸を加えることにより、メチロールメラミンがコロイド状になってメラミン樹脂酸コロイドが生成する。このメラミン樹脂酸コロイドを塗装ブース循環水に添加することにより、フロックを形成し、同時に中空微小固形物がとり込まれるとともに、未塗着塗料の表面をメラミン樹脂酸コロイドのフロックが覆い、未塗着塗料を不粘着化処理することができ、塗料滓を浮上させる効果も発揮することもできる。
【００２８】
更に本発明に使用するポリエチレンイミン等のポリアミンと亜鉛酸塩は、例えば、塗装ブース循環水をアルカリ金属水酸化物水溶液で弱アルカリ性として亜鉛酸アルカリ金属塩（例えばナトリウム塩、カリウム塩等）と平均分子量５００〜１０００００のカチオン性ポリアミンを使用する。亜鉛酸アルカリ金属塩は弱アルカリ性で加水分解によりＺｎ（ＯＨ）２またはこれを主体とする錯体がフロックを形成するものであればよく、通常、塗装ブース循環水をアルカリ金属水酸化物水溶液でｐＨを７〜１０に調整される。更にフロックが、未塗着塗料を覆い、不粘着化するとともに、塗料滓を浮上させることができる。カチオン性ポリアミンとしては、ポリエチレンイミンやポリエチレングリコールとヘキサメチレンジアミンの重縮合物あるいは、エチレンジアミンと二塩化エチレンの縮合物とアンモニア、二塩化エチレンとの重縮合物等がある。
【００２９】
次に、図１に基づき、湿式塗装ブースに使用される塗装ブース循環水に含まれる未塗着塗料を浮上分離させる塗装ブース循環水の処理方法について説明する。湿式塗装ブース１において塗装スプレーガン２から塗装対象物７に塗料を噴霧して塗装をするときに未塗着塗料は、塗装ブース循環水３の中に混入し、湿式塗装ブースから排出される。排出された塗装ブース循環水は循環水槽４に流入して５分〜１０分程度水槽に滞留する。このとき未塗着塗料は、塗装ブース循環水３中に含まれた塗装ブース循環水処理剤がその周囲を覆い塗料滓となって、不粘着化するとともに、見かけの比重が軽くなるため浮上して循環水槽４の上部に集まる。この塗料滓を回収し取り除くことにより、何回も塗装ブース循環水３を再利用することができる。
【００３０】
このように塗装ブース循環水３を循環させ再利用するため、塗料滓に含まれて回収される塗装ブース循環水３中の塗装ブース循環水処理剤を補充する必要がある。塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水処理剤は、その塗装ブース循環水処理剤を循環パイプ６内に添加する。添加する循環パイプ６の位置は、塗装ブース循環水３の流れがよい場所、例えば塗装ブース循環水３の流速の大きいポンプ５の出口付近が好ましい。
【００３１】
塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤の添加量は、塗料の種類や他の処理剤を併用する場合は、併用する塗装ブース循環水処理剤の種類、ブースの構造などによって異なり一律に定められないが、通常、塗装ブース循環水３中に混入する未塗着塗料の量の０，１〜１００％程度であり、好ましくは、１〜２０％程度である。
塗装ブース循環水処理剤が、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を一体に配合したものである場合は、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を同時に同じ場所で循環パイプ６に添加しても良いし、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤が一体に配合されていなく別々に配合されている場合は、循環パイプ６の別々の場所でそれぞれ添加してもよい。
【００３２】
塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を循環パイプ６の別々の場所でそれぞれ添加すると、塗装ブース循環水３中の塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤の量に応じて添加量をそれぞれ制御できるので好ましい。この場合でも添加する循環パイプ６の位置は、塗装ブース循環水３の流速の大きいポンプ５の出口付近が好ましい。
この塗装ブース循環水処理剤はそのまま塗装ブース循環水３中に添加してもよく、またスラリーとした後に添加してもよい。
【００３３】
塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水処理剤は、塗装ブース循環水３のｐＨを７〜８にコントロールすることにより、不粘着化処理剤が塗装ブース循環水３中でフロックを形成し、このフロック中に塗料滓浮上剤中の中空微小固形物が混入し一体となって、フロックが未塗着塗料の表面を覆い未塗着塗料は不粘着化されると共に、見かけの比重が小さくなり、沈殿を防止して浮上分離を促進する。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
本発明の塗料滓浮上剤として中空微小固形物のスラリーを作成した。
上述の松本油脂製薬株式会社製のマツモトマイクロスフェアー湿粉（固形分４０％）２５０ｇを攪拌下、水７５０ｇ中に添加し、固形分１０％のスラリーを作成した。
【００３５】
次に、不粘着化処理剤としてアルミナゾルを作成した。
アルミナゾルの作成は、容量５０リットルの攪拌機付きオートクレーブに乾燥水酸化アルミニウムゲル（Ａｌ２Ｏ３として５４重量％含有の協和化学工業株式会社製「キョーワード２００Ｓ」（商品名）を使用）を５ｋｇと、水３３ｋｇと、硝酸（６７．５％品）６００ｇを加えて、密閉し攪拌しながら１３０℃まで温度を上げ、さらに攪拌しつつ１３０℃を２時間維持した。冷却後これにグリシン１．２ｋｇを加えてアルミナゾルを得た。
このアルミナゾルのカチオン強度は２．０ｍｅｑ／ｇ（Ａｌ２Ｏ３）、固形分は１２．５％であった。
【００３６】
また、別の実施例として、不粘着化処理剤としてメラミン樹脂酸コロイドを作成した。
メラミン樹脂酸コロイドの作成は、メラミンと３５％ホルマリンを１：２．１９の割合で反応させて得たメチロール化メラミン５００ｇを１．３５％の塩酸水溶液５リットル中に攪拌下で添加して作成したものである。
さらに、次の実施例として、不粘着化処理剤としてポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液を作成した。
ポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液は、酸化亜鉛７．５重量％を苛性ソーダ２５重量％の水溶液に混合して作成した亜鉛酸ナトリウム苛性ソーダ水溶液（苛性ソーダ２５重量％と亜鉛イオンとして６重量％を含む）と液状の平均分子量１８００のポリエチレンイミン（固形分９８％）（株式会社日本触媒の製造の「エポミンＳＰ−０１８」）を使用したものである。
【００３７】
比較例において使用するポリビニルアルコールの製造は、まず、溶解タンクに１５〜２５℃の水を満たし、攪拌しながらポリビニルアルコールを流し込む。その後、直ちに加熱し、よく攪拌しながら約９０℃まで温度を上げ、完全に溶解させる。次に３０℃まで冷却し添加物を添加し、高速で攪拌し分散させて製造した。
さらに、比較例において使用するシラスバルーンの製造は、かさ比重０．１７〜０．２０、水分１％以下、平均粒径７０μｍのシラスバルーン（日本環境ビジネス株式会社の製造の「ＳＹＢ−５０００」）を水と混合して２０重量％のスラリーとしたものである。
【００３８】
このようにして得られた塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤であるアルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドあるいはポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液を使用して塗料滓の浮上処理試験を実施した。
塗料滓の浮上処理試験は、図１に示した装置を用いて実施した。湿式塗装ブース１内でスプレーガン２から塗料を５ｇ／分の割合で２０分間スプレーした。塗料は、日本ペイント株式会社製の機械部品用焼付け塗料「オルガセレクト１２０ホワイト」を使用した。このとき湿式塗装ブース１の下には、循環水槽４を設け、湿式塗装ブース１内に循環させた塗装ブース循環水３を捕集するようにした。この循環水槽４から湿式塗装ブース１まで塗装ブース循環水３を循環させる循環パイプ６をもうけ、循環パイプ６の途中に塗装ブース循環水３を循環させるポンプ５を設けた。
【００３９】
この装置全体の塗装ブース循環水３量は１０リットルであり、塗装ブース循環水３の循環量は３０リットル／分である。
塗装ブース循環水処理剤は塗料スプレー前に塗装ブース循環水３中に添加した。スプレー終了後に塗装ブース循環水３全量を塗料滓と共に別の容器に移し、１日間放置した。１日間放置後、容器水面に浮上分離している塗料滓を回収し、浮上塗料量を比較した。
塗料滓浮上剤の添加量を変化させ、不粘着化処理剤をアルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドあるいはポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液を使用し、その添加量を変化させて、回収塗料滓重量と、塗料の回収率を測定した。その結果を表１に示す。
【００４０】
比較例として、塗料滓浮上剤を使用せずに不粘着化処理剤として、アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドまたはポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液のみを使用した場合、および塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤としてポリビニルアルコールを使用した場合、さらに不粘着化処理剤としてアルミナゾルと塗料滓浮上剤の類似物としてシラスバルーンを使用した場合も表１に併せて示す。
【００４１】
実施例１においては、上記製法で製造した塗料滓浮上剤スラリーを１０リットルの塗装ブース循環水３に１５ｍｌ、アルミナゾルの不粘着化処理剤を３０ｍｌ添加した。同様に実施例２と３は塗料滓浮上剤スラリーをそれぞれ３０ｍｌと４５ｍｌ添化した。
さらに、実施例４〜６は上記製法で製造したメラミン樹脂酸コロイド３０ｍｌを１０リットルの塗装ブース循環水３に添加すると共に、塗料滓浮上剤スラリーをそれぞれ１５ｍｌ、３０ｍｌ、４５ｍｌ添加した。
さらに、実施例７〜９は上記製法で製造したポリエチレンイミン５ｍｌと亜鉛酸塩水溶液２５ｍｌを１０リットルの塗装ブース循環水３に添加すると共に、塗料滓浮上剤スラリーをそれぞれ１５ｍｌ、３０ｍｌ、４５ｍｌ添加した。
【００４２】
比較例１０〜１５は塗料滓浮上剤スラリーを添加せずに、不粘着化処理剤のみを添加したものである。比較例１０，１１は不粘着化処理剤としてアルミナゾルをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加し、比較例１２，１３は不粘着化処理剤としてメラミン樹脂酸コロイドをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加し、比較例１４，１５は不粘着化処理剤としてポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液を添加したものである。
比較例１６、１７は、塗料滓浮上剤スラリーを３０ｍｌ添加し、不粘着化処理剤としてポリビニルアルコールをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加したものである。
比較例１８〜１９は塗料滓浮上剤の類似物としてシラスバルーンのスラリーをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加し、不粘着化処理剤としてアルミナゾルをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加したものである。
【００４３】
実施例１〜９においては、いずれも塗料滓浮上剤の添加量を増やすにつれて塗料滓の回収量が増加し、４５ｍｌを添加するといずれも９４％以上の回収率を得た。一方塗料滓浮上剤を添加しない比較例では回収率はせいぜい１２％程度である。塗料滓浮上剤に類似するシラスバルーンを使用しても回収率はせいぜい２０％程度である。しかもシラスバルーンを使用した場合は、シラスバルーンの添加により回収塗料滓重量は増加しているが、添加したシラスバルーンの量を考慮すると沈降塗料滓重量が増加することになり、塗料滓浮上剤としては効果を発揮していない。
このように、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を使用することにより、塗装ブース循環水３中の未塗着塗料を塗料滓として浮上分離させることができ、顕著な効果を得ることができた。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【発明の効果】
本発明の塗料滓浮上剤を塗装ブース循環水に添加することにより、不粘着化処理剤とともに未塗着塗料を包み、塗料滓として確実に浮上分離されるため、未塗着塗料の回収率が向上すると共に、循環水槽に塗料滓が堆積することが防止され、塗装設備の保全や清掃頻度の延長及び作業環境が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】湿式塗装ブースにおける塗装ブース循環水の循環を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 湿式塗装ブース
２ 塗装スプレーガン
３ 塗装ブース循環水
４ 循環水槽
５ ポンプ
６ 循環パイプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式塗装ブースの循環水に含まれる塗料滓を分離して、塗装ブース循環水を繰り返し使用するための塗装ブース循環水を処理する塗料滓浮上剤と塗装ブース循環水処理剤およびそれらを使用して塗装ブース循環水を処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車あるいは家庭用電気製品等の塗装は、一般に湿式塗装ブース内で塗装対象品に対して塗料を噴霧して行っている。湿式塗装ブース内で塗装対象品に向かって霧状に噴霧された塗料の一部は、塗装対象物に付着せずに、未塗着塗料として、湿式塗装ブース内を循環して流れる塗装ブース循環水に捕集される。
捕集された未塗着塗料は塗装ブース循環水と共に循環して循環水槽に送られ、循環水槽で塗装ブース循環水から未塗着塗料が分離される。
【０００３】
しかしながら、塗装ブース循環水中の未塗着塗料は、粘着性が高いため塗装ブース循環水を循環させるポンプ、配管、シャワーノズル等に付着して、塗装ブース循環水の循環を低下させ、ポンプの負荷を増大させると共に塗料捕集効率を低下させる等の操業上の支障をきたす。
そこで、塗装ブース循環水に予め不粘着化処理剤や凝集剤等を入れて未塗着塗料の粘着性を消失させた塗料滓として回収することが行われている。
【０００４】
例えば、塗装ブース循環水に微細なエアーを吹き込み塗料滓を浮上させてスラッジャー（例えば、大氣社製スラッジャー）等の回収装置で回収する浮上分離方法、あるいは塗料滓を塗装ブース循環水中に分散させてデカンター等の遠心分離機を用いて回収する分散処理方法等がある。このようにして塗料滓を塗装ブース循環水から分離し、塗料滓は塗装ブース循環系外に除去される。このようにして塗装ブース循環水は再使用処理が行われて再利用される。
【０００５】
一方、塗装ブースに使用される塗料には種々の種類の塗料がある。例えば、水中に塗料成分が溶解あるいは微細状態で分散させた水性塗料、塗料成分をエマルジョンとして水中に分散させたエマルジョン塗料、従来の塗料成分を揮発性溶剤に溶解した油性塗料等があり、これらに対応した未塗着塗料の不粘着化方法や固液分離方法が要求されている。
そこで、種々の塗料に対して、未塗着塗料の不粘着化とその不粘着化処理物の固液分離を容易にするため各種改善方法が提案されている。
【０００６】
例えば、塗装ブース循環水を弱アルカリ性にして、亜鉛酸塩アルカリ金属を用いて、水酸化亜鉛のフロックを形成させ、更にカチオン性ポリアミンを用いて未塗着塗料を不粘着化させ、塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。また、メラミン樹脂酸コロイドを用いて未塗着塗料を処理し、塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法がある（例えば、特許文献３参照。）。さらに、カチオン強度１．３〜３．０（ｍｅｑ／ｇ−アルミナ）のアルミナゾルと水溶性脂肪族アミンのグリシンを用い、塗装ブース循環水のｐＨを６〜９として未塗着塗料を不粘着化させ、これにより塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法がある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
しかし、塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法において、通常塗料滓の比重は水より重いため、従来の浮上分離方法のエアーを吹き込む等の方法では十分に塗料滓を浮上させることができない。また、分散処理方法では、塗装ブース循環水の流れが急な場所では未塗着塗料の分散状態を保てるが、流れの緩やかな場所では塗料滓が徐々に沈殿堆積する。
また、一般的に湿式塗装ブースにおける塗装は連続運転ではなく、週末に運転を停止して、塗装ブース循環水の循環が止まるため、循環水槽に塗料滓の沈殿量が多くなる。
【０００８】
塗料滓が循環水槽に多く沈殿堆積すると循環水槽に滞留することができる塗装ブース循環水の量が減少し、塗装ブース循環水の循環水槽での滞留時間が不足して、塗装ブース循環水から塗料滓が分離することが不充分になる。更に、堆積した塗料滓の底部では嫌気性雰囲気となるため硫化水素等の有毒ガスが発生する恐れもあり、作業環境上好ましくない。
そのため湿式塗装ブースでは、定期的に循環水槽等の清掃作業が必要であり手間がかかると共に稼働率も向上しない。
そのため、よりよい未塗着塗料の不粘着化処理と、その不粘着化処理された未塗着塗料を容易に、効率よく塗装ブース循環水から分離することが求められている。
【０００９】
【特許文献１】
特公昭６２−６８７５号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開昭６１−７４６０７号公報（第３−４頁、第３図）
【特許文献３】
特公平６−２２５９号公報（第２−４頁、）
【特許文献４】
特開平１０−５７８５７号公報（第３−４頁、第３図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、湿式塗装ブースに使用する塗装ブース循環水の塗料滓を浮上分離させ、塗料滓の回収率を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓を浮上させて処理する塗料滓浮上剤において、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含むことを特徴とするものである。
請求項１の本発明では、塗装ブース循環水処理剤が真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含んでいるため、塗装ブース循環水中に含まれる未塗着塗料を塗料滓浮上剤が包んで、塗料滓の見かけの比重を軽くすることができるため、塗料滓が短時間で浮上しやすくなり、塗装ブース循環水から塗料滓を分離することが容易となる。
また、塗料滓浮上剤の中空微小固形物の真比重が０．０１〜０．７であるため、中空微小固形物自身の比重が軽く、塗料滓のみかけの比重を軽くする効果が大きく、中空微小固形物が少量でも塗料滓を十分浮上させることができる。
さらに、中空微小固形物であるため、固形物が塗装ブース循環水中に分散・懸濁しやすいため、不粘着化処理剤とともに未塗着塗料に付着しやすい。
【００１２】
請求項２の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓を浮上させて処理する塗装ブース循環水処理剤において、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含有するものである。
請求項２の本発明では、塗装ブース循環水処理剤は、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を有するため、塗装ブース循環水中の未塗着塗料を確実に不粘着化処理剤が覆うため、未塗着塗料が循環水槽、ポンプ、配管等に付着することがない。
さらに、中空微小固形物であるため、未塗着塗料を覆った不粘着化処理剤の中に塗料滓浮上剤が十分混入することができ、塗料滓の見かけの比重をより一層軽くすることができるため、塗料滓を浮上分離することが容易となり、分離の割合も向上する。
【００１３】
請求項３の本発明は、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含むものである。
請求項３の本発明では、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含むため、塗装ブース循環水中でフロックを形成し、このフロックが未塗着塗料の表面を覆い、不粘着化できるとともに、このフロックに塗料滓浮上剤の中空微小固形物を多く含むことができるため、塗料滓の見かけの比重を小さくすることができるので、塗料滓の浮上・分離を促進させることができる。
【００１４】
請求項４の本発明は、中空微小固形物はポリオレフィン系樹脂であるものである。
請求項４の本発明では、中空微小固形物はポリオレフィン系樹脂であるため、塩素を含有しないので、回収した塗料滓を焼却しても焼却炉を損傷することがなく、有害物質を排出することがなく、地球環境の保護のために好ましい。
【００１５】
請求項５の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓の処理方法において、塗装ブース循環水に真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤を添加し、塗料滓を浮上させて除去し、塗装ブース循環水を循環使用するものである。
請求項５の本発明では、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤を含んでいる塗装ブース循環水処理剤を添加するため、塗装ブース循環水中に含まれる未塗着塗料を塗料滓浮上剤が包んで、塗料滓の見かけの比重を軽くすることができるので、塗料滓が短時間で浮上しやすくなり、塗装ブース循環水から塗料滓を分離することが容易となる。
また、塗料滓浮上剤の中空微小固形物の真比重が０．０１〜０．７であるため、塗料滓の全体の比重を軽くする効果が大きく、中空微小固形物が少量でも塗料滓を十分浮上させることができる。
さらに、中空微小固形物であるため、固形物が塗装ブース循環水中に分散・懸濁しやすいため、不粘着化処理剤とともに未塗着塗料に付着しやすい。
【００１６】
請求項６の本発明は、塗装ブース循環水の処理方法において、上記塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を添加してフロックを形成し、上記塗料滓を浮上させて除去するものである。
請求項６の本発明では、上記塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を添加してフロックを形成させるため、未塗着塗料の表面をフロックで確実に覆うことができ、このフロックに塗料滓浮上剤を含ませることができるため、未塗着塗料の表面に十分な塗料滓浮上剤を覆わせることができ、塗料滓の見かけの比重を十分に軽くすることができる。この方法により、塗料滓が確実に塗装ブース循環水の上部に浮上するので、循環水槽で塗料滓を容易に取り除くことができる。
【００１７】
請求項７の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓の処理方法において、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含むものである。
請求項７の本発明では、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含むため塗装ブース循環水のｐＨをコントロールすることができ、塗装ブース循環水中でフロックを容易に形成し易く、このフロックが未塗着塗料の表面を覆い不粘着化できるとともに、このフロックに塗料滓浮上剤の中空微小固形物を多く含むことができるため、塗料滓の見かけの比重を小さくすることができるので、塗料滓の浮上・分離を促進させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、湿式塗装ブースに使用される塗装ブース循環水に含まれる未塗着塗料を浮上分離させる塗料滓浮上剤とこの塗料滓浮上剤を含有する塗装ブース循環水処理剤と処理方法に関するものである。塗装ブース循環水処理剤には、その他の凝集剤や界面活性剤を含ませることができる。
塗装ブース循環水処理に使用される塗料滓浮上剤は、少なくとも中空微小固形物を含み、これに真比重１以下の固形ロウ状物あるいは真比重１以下のゼオライト、ベントナイト、セピオライト、シリカ等の無機系鉱物を含んでもよく、更にアルカシーラン等の増粘多糖類からなる安定剤や防腐剤を含むことができる。
【００１９】
中空微小固形物は、直径２〜１００μｍ程度の大きさで、中空状をなし、真比重が０．０１〜０．７である。真比重が０．０１以下であると中空状の周囲の壁が薄くなり製造し難く、中空固形物の強度が低く安定的に塗装ブース循環水に添加し難く、空気中に浮遊したりして取り扱いが厄介である。真比重が０．７以上であると比重が大きくなり浮上効果が不充分となる。
さらに、真比重は０．０２〜０．４が好ましい。真比重が０．０２以上の場合は０．０１〜０．０２の場合と比べて製造が容易であり、真比重が０．４以下の場合は０．４〜０．７の場合と比べより浮上効果が大きく好ましい。
なお、本発明において真比重とは、中空微小固形物の中空部を含む外形からなる全体積に対するその重量の割合をいう。
直径が２μｍ以下では粒子が小さすぎて製造が困難であり、直径が１００μｍ以上の場合は、塗装ブース循環水に懸濁し難くなる。
【００２０】
中空微小固形物には、中空状をなし、真比重が０．０１〜０．７であればシリカ等の無機鉱物、合成樹脂等を使用することができる。なお、中空微小固形物の真比重が０．０１〜０．７であっても、塗装ブース循環水に混入されたときに中空微小固形物の中空部に水が浸入し実質的に沈降するものは浮上効果を得ることができないため使用することができない。
また、中空状をなす中空微小固形物には、中空部分や細孔状部分の混在した多孔質性の物質、例えばゼオライト、パーライト等の物質も含まれる。合成樹脂の場合には、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系合成樹脂を使用することが好ましい。ポリオレフィン系合成樹脂を使用すると、塗料滓を焼却する場合に塩素や窒素酸化物等の有害物質が発生しなく、地球環境の保護のためにも好ましいからである。
【００２１】
合成樹脂製の中空微小固形物の製造は、例えばイソブタンやペンタン等の低沸点有機溶剤をポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸エステル等の熱可塑性合成樹脂で包み込み、直径が１〜５０μｍ程度の微粒子とした後に、その微粒子を１００〜１５０℃に加熱して、内部にある低沸点有機溶剤を気化させて微粒子を膨張させて、直径が２〜１００μｍ程度、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物としたものである。この中空微小固形物は、例えば松本油脂製薬株式会社製の「マツモトマイクロスフェアー」等がある。
【００２２】
この中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤を、後述のとおり塗装ブース循環水にそのままあるいはスラリーとして添加する。これによって塗装ブース循環水に含まれた未塗着塗料の周囲を中空微小固形物と後述する不粘着化処理剤で包み塗料滓とすることができ、その塗料滓の見かけの比重を軽くして浮上分離させることができる。
スラリーとして添加すると塗装ブース循環水に添加しやすく、添加量の制御も容易であり、塗装ブース循環水との混合もスムースである。
【００２３】
塗装ブース循環水処理剤には、未塗着塗料を不粘着化するために不粘着化処理剤を含ませる。塗装ブース循環水処理剤に不粘着化処理剤を含ませるには、後述のとおり塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を混合したものでもよいし、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を別々に調整して保管して、塗装ブース循環水に添加するときに別々に添加してもよい。
このとき、不粘着化処理剤を使用するに当たり、塗装ブース循環水のｐＨは６〜９、好ましくは６．５〜８．５に調整して使用する。ｐＨが６より低いと不粘着化効果の低下や設備・装置の腐蝕が増大し、また、ｐＨが９を越えると不粘着化効果の低下に加え、塗装ブース循環水の発泡が増大するので好ましくない。
【００２４】
この不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、ポリエチレンイミン等のポリアミンと亜鉛酸塩、亜鉛酸塩あるいは尿素・メラミン樹脂酸コロイド、固体ロウ状物質のエマルジョン、アミン化合物等で有機変性した粘土鉱物などの塗装ブース循環水中で未塗着塗料を不粘着化させることができる物質であればいずれも使用することができる。なかでもカチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドあるいはポリエチレンイミン等のポリアミンと亜鉛酸塩は塗装ブース循環水中でフロックを生成し易いため好ましい。これらの物質は少なくとも１種類を使用するが、２種類以上を組み合わせても使用することができる。
【００２５】
カチオン性アルミナゾルは、カチオン強度１．３〜３．０ｍｅｑ／ｇ（Ａｌ２Ｏ３ １ｇ当たりの値を示す。以下同じ）のアルミナゾルがより好ましく使用される。カチオン強度が１．３ｍｅｑ／ｇ未満のものは水中における未塗着塗料の不粘着化作用が小さく好ましくない。またカチオン強度が３．０ｍｅｑ／ｇ以上のものは、未塗着塗料の不粘着化作用は大きいが製造が容易でないのに加え、製造されたものの性状の安定性が悪くゲル化し易く好ましくない。
アルミナゾルは、５ｎｍ〜２００ｎｍの大きさを持つアルミナ水和物が水中の陰イオンを安定剤として分散している乳白色の粘性あるいはコロイド状液体であり、通常アルミナとして１〜２５重量％のゾルとして扱われる。
【００２６】
このアルミナゾルは、アルミナ粉末に水を加えてゾルとして用いてもよく、乾燥水酸化アルミニウムゲルを水中、酸の存在下に加熱して製造されたものであってもよい。アルミナゾルは通常カチオン性を有している。
このアルミナゾルを塗装ブース循環水に添加することにより、塗装ブース循環水中でカチオンの電荷を帯びたアルミナゾルがフロックを形成し、このとき塗装ブース循環水中の塗料滓浮上剤の中空微小固形物がこのフロック中にとり込まれると共に、アニオン電荷を帯びた未塗着塗料に吸着し、塗料粒子の表面を覆うことによって不粘着化効果を発揮するとともに、塗料滓を浮上させる効果も発揮することができる。通常のアルミナゾル単独でも水中でカチオン性を帯びたフロックを形成し、不粘着化効果を発揮するが、カチオン強度を高めることによって未塗着塗料との反応性が強まり、少量で優れた不粘着化効果を発揮することが可能になる。
【００２７】
また、本発明に使用するメラミン樹脂酸コロイドは、後述のとおりメラミンとアルデヒドとを反応して得られたメチロールメラミンに更に酸を加えることにより、メチロールメラミンがコロイド状になってメラミン樹脂酸コロイドが生成する。このメラミン樹脂酸コロイドを塗装ブース循環水に添加することにより、フロックを形成し、同時に中空微小固形物がとり込まれるとともに、未塗着塗料の表面をメラミン樹脂酸コロイドのフロックが覆い、未塗着塗料を不粘着化処理することができ、塗料滓を浮上させる効果も発揮することもできる。
【００２８】
更に本発明に使用するポリエチレンイミン等のポリアミンと亜鉛酸塩は、例えば、塗装ブース循環水をアルカリ金属水酸化物水溶液で弱アルカリ性として亜鉛酸アルカリ金属塩（例えばナトリウム塩、カリウム塩等）と平均分子量５００〜１０００００のカチオン性ポリアミンを使用する。亜鉛酸アルカリ金属塩は弱アルカリ性で加水分解によりＺｎ（ＯＨ）２またはこれを主体とする錯体がフロックを形成するものであればよく、通常、塗装ブース循環水をアルカリ金属水酸化物水溶液でｐＨを７〜１０に調整される。更にフロックが、未塗着塗料を覆い、不粘着化するとともに、塗料滓を浮上させることができる。カチオン性ポリアミンとしては、ポリエチレンイミンやポリエチレングリコールとヘキサメチレンジアミンの重縮合物あるいは、エチレンジアミンと二塩化エチレンの縮合物とアンモニア、二塩化エチレンとの重縮合物等がある。
【００２９】
次に、図１に基づき、湿式塗装ブースに使用される塗装ブース循環水に含まれる未塗着塗料を浮上分離させる塗装ブース循環水の処理方法について説明する。湿式塗装ブース１において塗装スプレーガン２から塗装対象物７に塗料を噴霧して塗装をするときに未塗着塗料は、塗装ブース循環水３の中に混入し、湿式塗装ブースから排出される。排出された塗装ブース循環水は循環水槽４に流入して５分〜１０分程度水槽に滞留する。このとき未塗着塗料は、塗装ブース循環水３中に含まれた塗装ブース循環水処理剤がその周囲を覆い塗料滓となって、不粘着化するとともに、見かけの比重が軽くなるため浮上して循環水槽４の上部に集まる。この塗料滓を回収し取り除くことにより、何回も塗装ブース循環水３を再利用することができる。
【００３０】
このように塗装ブース循環水３を循環させ再利用するため、塗料滓に含まれて回収される塗装ブース循環水３中の塗装ブース循環水処理剤を補充する必要がある。塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水処理剤は、その塗装ブース循環水処理剤を循環パイプ６内に添加する。添加する循環パイプ６の位置は、塗装ブース循環水３の流れがよい場所、例えば塗装ブース循環水３の流速の大きいポンプ５の出口付近が好ましい。
【００３１】
塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤の添加量は、塗料の種類や他の処理剤を併用する場合は、併用する塗装ブース循環水処理剤の種類、ブースの構造などによって異なり一律に定められないが、通常、塗装ブース循環水３中に混入する未塗着塗料の量の０，１〜１００％程度であり、好ましくは、１〜２０％程度である。
塗装ブース循環水処理剤が、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を一体に配合したものである場合は、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を同時に同じ場所で循環パイプ６に添加しても良いし、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤が一体に配合されていなく別々に配合されている場合は、循環パイプ６の別々の場所でそれぞれ添加してもよい。
【００３２】
塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を循環パイプ６の別々の場所でそれぞれ添加すると、塗装ブース循環水３中の塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤の量に応じて添加量をそれぞれ制御できるので好ましい。この場合でも添加する循環パイプ６の位置は、塗装ブース循環水３の流速の大きいポンプ５の出口付近が好ましい。
この塗装ブース循環水処理剤はそのまま塗装ブース循環水３中に添加してもよく、またスラリーとした後に添加してもよい。
【００３３】
塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水処理剤は、塗装ブース循環水３のｐＨを７〜８にコントロールすることにより、不粘着化処理剤が塗装ブース循環水３中でフロックを形成し、このフロック中に塗料滓浮上剤中の中空微小固形物が混入し一体となって、フロックが未塗着塗料の表面を覆い未塗着塗料は不粘着化されると共に、見かけの比重が小さくなり、沈殿を防止して浮上分離を促進する。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
本発明の塗料滓浮上剤として中空微小固形物のスラリーを作成した。
上述の松本油脂製薬株式会社製のマツモトマイクロスフェアー湿粉（固形分４０％）２５０ｇを攪拌下、水７５０ｇ中に添加し、固形分１０％のスラリーを作成した。
【００３５】
次に、不粘着化処理剤としてアルミナゾルを作成した。
アルミナゾルの作成は、容量５０リットルの攪拌機付きオートクレーブに乾燥水酸化アルミニウムゲル（Ａｌ２Ｏ３として５４重量％含有の協和化学工業株式会社製「キョーワード２００Ｓ」（商品名）を使用）を５ｋｇと、水３３ｋｇと、硝酸（６７．５％品）６００ｇを加えて、密閉し攪拌しながら１３０℃まで温度を上げ、さらに攪拌しつつ１３０℃を２時間維持した。冷却後これにグリシン１．２ｋｇを加えてアルミナゾルを得た。
このアルミナゾルのカチオン強度は２．０ｍｅｑ／ｇ（Ａｌ２Ｏ３）、固形分は１２．５％であった。
【００３６】
また、別の実施例として、不粘着化処理剤としてメラミン樹脂酸コロイドを作成した。
メラミン樹脂酸コロイドの作成は、メラミンと３５％ホルマリンを１：２．１９の割合で反応させて得たメチロール化メラミン５００ｇを１．３５％の塩酸水溶液５リットル中に攪拌下で添加して作成したものである。
さらに、次の実施例として、不粘着化処理剤としてポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液を作成した。
ポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液は、酸化亜鉛７．５重量％を苛性ソーダ２５重量％の水溶液に混合して作成した亜鉛酸ナトリウム苛性ソーダ水溶液（苛性ソーダ２５重量％と亜鉛イオンとして６重量％を含む）と液状の平均分子量１８００のポリエチレンイミン（固形分９８％）（株式会社日本触媒の製造の「エポミンＳＰ−０１８」）を使用したものである。
【００３７】
比較例において使用するポリビニルアルコールの製造は、まず、溶解タンクに１５〜２５℃の水を満たし、攪拌しながらポリビニルアルコールを流し込む。その後、直ちに加熱し、よく攪拌しながら約９０℃まで温度を上げ、完全に溶解させる。次に３０℃まで冷却し添加物を添加し、高速で攪拌し分散させて製造した。
さらに、比較例において使用するシラスバルーンの製造は、かさ比重０．１７〜０．２０、水分１％以下、平均粒径７０μｍのシラスバルーン（日本環境ビジネス株式会社の製造の「ＳＹＢ−５０００」）を水と混合して２０重量％のスラリーとしたものである。
【００３８】
このようにして得られた塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤であるアルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドあるいはポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液を使用して塗料滓の浮上処理試験を実施した。
塗料滓の浮上処理試験は、図１に示した装置を用いて実施した。湿式塗装ブース１内でスプレーガン２から塗料を５ｇ／分の割合で２０分間スプレーした。塗料は、日本ペイント株式会社製の機械部品用焼付け塗料「オルガセレクト１２０ホワイト」を使用した。このとき湿式塗装ブース１の下には、循環水槽４を設け、湿式塗装ブース１内に循環させた塗装ブース循環水３を捕集するようにした。この循環水槽４から湿式塗装ブース１まで塗装ブース循環水３を循環させる循環パイプ６をもうけ、循環パイプ６の途中に塗装ブース循環水３を循環させるポンプ５を設けた。
【００３９】
この装置全体の塗装ブース循環水３量は１０リットルであり、塗装ブース循環水３の循環量は３０リットル／分である。
塗装ブース循環水処理剤は塗料スプレー前に塗装ブース循環水３中に添加した。スプレー終了後に塗装ブース循環水３全量を塗料滓と共に別の容器に移し、１日間放置した。１日間放置後、容器水面に浮上分離している塗料滓を回収し、浮上塗料量を比較した。
塗料滓浮上剤の添加量を変化させ、不粘着化処理剤をアルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドあるいはポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液を使用し、その添加量を変化させて、回収塗料滓重量と、塗料の回収率を測定した。その結果を表１に示す。
【００４０】
比較例として、塗料滓浮上剤を使用せずに不粘着化処理剤として、アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドまたはポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液のみを使用した場合、および塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤としてポリビニルアルコールを使用した場合、さらに不粘着化処理剤としてアルミナゾルと塗料滓浮上剤の類似物としてシラスバルーンを使用した場合も表１に併せて示す。
【００４１】
実施例１においては、上記製法で製造した塗料滓浮上剤スラリーを１０リットルの塗装ブース循環水３に１５ｍｌ、アルミナゾルの不粘着化処理剤を３０ｍｌ添加した。同様に実施例２と３は塗料滓浮上剤スラリーをそれぞれ３０ｍｌと４５ｍｌ添化した。
さらに、実施例４〜６は上記製法で製造したメラミン樹脂酸コロイド３０ｍｌを１０リットルの塗装ブース循環水３に添加すると共に、塗料滓浮上剤スラリーをそれぞれ１５ｍｌ、３０ｍｌ、４５ｍｌ添加した。
さらに、実施例７〜９は上記製法で製造したポリエチレンイミン５ｍｌと亜鉛酸塩水溶液２５ｍｌを１０リットルの塗装ブース循環水３に添加すると共に、塗料滓浮上剤スラリーをそれぞれ１５ｍｌ、３０ｍｌ、４５ｍｌ添加した。
【００４２】
比較例１０〜１５は塗料滓浮上剤スラリーを添加せずに、不粘着化処理剤のみを添加したものである。比較例１０，１１は不粘着化処理剤としてアルミナゾルをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加し、比較例１２，１３は不粘着化処理剤としてメラミン樹脂酸コロイドをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加し、比較例１４，１５は不粘着化処理剤としてポリエチレンイミンと亜鉛酸塩水溶液を添加したものである。
比較例１６、１７は、塗料滓浮上剤スラリーを３０ｍｌ添加し、不粘着化処理剤としてポリビニルアルコールをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加したものである。
比較例１８〜１９は塗料滓浮上剤の類似物としてシラスバルーンのスラリーをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加し、不粘着化処理剤としてアルミナゾルをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加したものである。
【００４３】
実施例１〜９においては、いずれも塗料滓浮上剤の添加量を増やすにつれて塗料滓の回収量が増加し、４５ｍｌを添加するといずれも９４％以上の回収率を得た。一方塗料滓浮上剤を添加しない比較例では回収率はせいぜい１２％程度である。塗料滓浮上剤に類似するシラスバルーンを使用しても回収率はせいぜい２０％程度である。しかもシラスバルーンを使用した場合は、シラスバルーンの添加により回収塗料滓重量は増加しているが、添加したシラスバルーンの量を考慮すると沈降塗料滓重量が増加することになり、塗料滓浮上剤としては効果を発揮していない。
このように、塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を使用することにより、塗装ブース循環水３中の未塗着塗料を塗料滓として浮上分離させることができ、顕著な効果を得ることができた。
【００４４】
【表１】
【発明の効果】
本発明の塗料滓浮上剤を塗装ブース循環水に添加することにより、不粘着化処理剤とともに未塗着塗料を包み、塗料滓として確実に浮上分離されるため、未塗着塗料の回収率が向上すると共に、循環水槽に塗料滓が堆積することが防止され、塗装設備の保全や清掃頻度の延長及び作業環境が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】湿式塗装ブースにおける塗装ブース循環水の循環を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 湿式塗装ブース
２ 塗装スプレーガン
３ 塗装ブース循環水
４ 循環水槽
５ ポンプ
６ 循環パイプ
Claims (7)
- 塗装ブース循環水の塗料滓を浮上させて処理する塗料滓浮上剤において、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含有することを特徴とする塗料滓浮上剤。
- 塗装ブース循環水の塗料滓を浮上させて処理する塗装ブース循環水処理剤において、真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む塗料滓浮上剤と不粘着化処理剤を含有することを特徴とする塗装ブース循環水処理剤。
- 上記不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含む請求項２記載の塗装ブース循環水処理剤。
- 上記中空微小固形物はポリオレフィン系樹脂である請求項１、２または３記載の塗装ブース循環水処理剤。
- 塗装ブース循環水の塗料滓の処理方法において、塗装ブース循環水に真比重が０．０１〜０．７の中空微小固形物を含む上記塗料滓浮上剤を添加し、上記塗料滓を浮上させて除去し、上記塗装ブース循環水を循環使用することを特徴とする塗装ブース循環水の処理方法。
- 上記塗装ブース循環水の処理方法において、上記塗料滓浮上剤と上記不粘着化処理剤を添加してフロックを形成し、上記塗料滓を浮上させて除去する請求項５記載の塗装ブース循環水の処理方法。
- 塗装ブース循環水の塗料滓の処理方法において、上記不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種以上の不粘着化処理剤を含む請求項５または６記載の塗装ブース循環水の処理方法。
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