JP2973108B2 - 塗料滓の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や家庭用電
気製品等の塗装用湿式スプレーブースにおいて、水に捕
集された未塗着塗料ミストを不粘着化し、かつ処理水と
固液分離した後の該塗料滓の粘着性をさらに低減させる
ことにより塗料滓の回収、特に連続回収を容易にする塗
料滓の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や家庭用電気製品等の塗装工程
は、一般に塗装ブース内で塗料を噴霧し塗装している
が、対象物に塗着しなかったオーバースプレー塗料は、
水によって捕集し処理している。このようなオーバース
プレー塗料を水によって捕集処理する所が湿式スプレー
ブースである。

【０００３】湿式スプレーブースでは、水に捕集された
塗料成分が、ポンプ、循環水配管の内壁、シャワーノズ
ル、ウオーターカーテン部、水膜渦流部等に付着して、
循環水量を低下させ、塗料ミストの捕集効率を著しく低
下させる原因となり、その結果、作業効率の低下や装置
寿命の短縮化、塗料ミストの屋外排出、臭気の発生等を
ひき起すと共に、捕集塗料の一部が循環水ピットに沈降
堆積するなどの問題がある。

【０００４】従来このような問題を解決するために、湿
式スプレーブース循環水に、苛性ソーダ等のアルカリ剤
（米国特許第４６７８５８６号公報−１９８７年）、両
性金属の塩とカチオンポリマーの併用（特開昭５９−１
５５４８１号公報）、メラミン−アルデヒド樹脂酸コロ
イド（特公平４−２３１７号公報）、尿素−メラミン−
アルデヒド樹脂酸コロイド（特開昭６３−２４１０８９
号公報）水溶性のタンパク質（特開昭６３−２６０９７
０号公報）、水溶性高分子と凝結剤の組み合わせ（特開
平１−２８１１７２号公報）、擬ベーマイト及びベーマ
イト型アルミナ（特開平２−１８４９２号公報）等を添
加する方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の方法においては循環水に捕集された塗料ミストは
塗料不粘着化剤によりかなり不粘着化されているが、そ
れでも固液分離された後の塗料滓には粘着性が僅か残っ
ている。そのため該塗料滓が固液分離装置内に付着する
など連続運転を行う上でいまだ問題を残していた。

【０００６】そこで本発明は、従来の湿式スプレーブー
ス循環水の処理による不十分な不粘着化効果を改善し、
特に塗料滓の固液分離装置への付着を防止し、固液分離
装置の連続運転を容易にすることにより操業率向上と装
置の保全に寄与する処理方法を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、塗料の不
粘着化作用について鋭意研究を重ねた結果、水に捕集さ
れた塗料ミストを分散タイプ塗料不粘着化剤で不粘着化
した後、該塗料滓と処理水とに固液分離する手前で粘土
鉱物を添加することにより、より完全に不粘着化ができ
ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。

【０００８】すなわち、本請求項１の発明は、湿式スプ
レーブースにおいて、水に捕集された未塗着塗料ミスト
を分散タイプ塗料不粘着化剤を加えて不粘着化した後、
該塗料不粘着化剤で不粘着化された塗料滓と処理水とに
固液分離する手前で粘土鉱物を添加することを特徴とす
る塗料滓の処理方法であり、請求項２の発明は、粘土鉱
物としてセピオライト、モンモリロナイト、ハイドロサ
イト、カオリン、クレー及びタルクよりなる群から選ば
れた１種以上を用いてなる塗料滓の処理方法であり、請
求項３の発明は、粘土鉱物として水中で水溶性アミン化
合物及び／又は水溶性カチオン性界面活性剤と処理して
得られる有機変性粘土鉱物である塗料滓の処理方法であ
り、請求項４の発明は、粘土鉱物がモンモリロナイトで
ある塗料滓の処理方法であり、請求項５の発明は、分散
タイプ塗料不粘着化剤がアルミナゾルである塗料滓の処
理方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１０】本発明方法における分散タイプ塗料不粘着
化剤は、湿式スプレーブースにおいて水に捕集された未
塗着塗料ミストを不粘着化し、塗料滓として回収し易く
するものであり、通常循環水中に加えられる。本発明に
おける塗料不粘着化剤は、塗料滓を該処理水中に分散さ
せるタイプのもので、例えばアルミナゾル、チタニアゾ
ル、ジルコニアゾルやシリカゾルとカチオン性ポリマー
を組み合わせたものなどがある。これらのうち、アルミ
ナゾル、特にカチオン強度１.３〜３.０ｍｅｑ／ｇ(Ａ
ｌ₂Ｏ₃ 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。

【００１１】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。本発明に用いるアルミナゾルは、市販されてい
るアルミナゾル〔例えば、日産化学工業(株)製、「アル
ミナゾル５２０」(商品名)〕をそのまま用いる他、アル
ミナ粉末を水に加えてゾルとして用いても良く、乾燥水
酸化アルミニウムゲルを水中、酸の存在下に加熱(水熱
反応)して製造されたものであっても良い。アルミナゾ
ルは通常カチオン性を有しており、そのカチオン強度
は、その製造条件によって大きく変わる。アルミナゾル
はカチオン強度の高いものほどその安定性が悪くなる場
合が多いが、この場合は水溶性脂肪族アミノ酸を配合す
ることにより安定性を増すことが可能である（特公平６
−８１７１号公報）。本発明における分散タイプ塗料不
粘着化剤は、本発明本来の効果が損なわれない範囲にお
いてこれら安定化処理されたものであってもよい。

【００１２】本発明において分散タイプ塗料不粘着化剤
としてアルミナゾルを用いる場合は、好ましくはカチオ
ン強度が、１．３〜３．０ｍｅｑ／ｇ（Ａｌ₂Ｏ₃）のも
のである。

【００１３】本発明における粘土鉱物は、分散タイプ塗
料不粘着化剤によって不粘着化された塗料滓をさらにそ
の不粘着化を確実にするものである。従来知られている
分散タイプ不粘着化剤の多くは、塗料滓をかなりの程度
まで不粘着化するが、それでもその塗料滓と処理水を分
離する工程、特に遠心分離機を用いるような場合におい
ては、塗料滓に残っている僅かの粘着性により塗料滓同
士が塊となり、ひいてはその運転に支障を来すようにな
る。本発明に用いられる粘土鉱物の好ましい例として
は、セピオライト、モンモリロナイト、ハイドロサイ
ト、カオリン、クレー、タルク等があり、これらの１
種、あるいは２種類以上を組合わせて用いることができ
る。また、さらに好ましくは、これら粘土鉱物を水中で
水溶性アミン化合物及び／又は水溶性カチオン性界面活
性剤で有機変性した粘土鉱物である。

【００１４】有機変性した粘土鉱物とは、粘土鉱物をア
ミン化合物やカチオン性界面活性剤の水溶液に常温にて
浸潰し、該粘土鉱物にアミン化合物やカチオン性界面活
性剤を付加させたものである。

【００１５】水溶性アミン化合物の具体的な例として
は、トリエタノールアミン、ジエチレンヘキサノールア
ミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族アミン、ア
ニリン、パラトルイジン、α−ナフチルアミンなどの芳
香族アミンである。また、水溶性カチオン性界面活性剤
の具体的な例としては、モノアルキルアミン塩などの脂
肪族アミン塩類、テトラデシルアミン塩、アルキルトリ
メチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム
塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩などのベ
ンザルコニウム塩、ピリジニウムアルキル塩などのピリ
ジコニウム塩である。

【００１６】本発明の粘土鉱物として、モンモリロナイ
トが好ましく使用され、有機変性したモンモリロナイト
がより好ましく使用される。

【００１７】本発明方法を実施するにあたっては、まず
スプレーブース循環水の流れがよい箇所、通常循環ポン
プの吸い込み側または吐出側など分散タイプ塗料不粘着
化剤が該循環水系によく分散できる場所に該塗料不粘着
化剤を添加する。添加は連続注入するのが好ましいが、
状況によっては間欠注入も可能である。

【００１８】添加量は分散タイプ塗料不粘着化剤の種
類、塗料の種類、循環水量に対する塗料負荷、水中の塗
料量、ブースの構造、等により一律に定められるもので
はないが、目安としてアルミナゾルの場合には、オーバ
ースプレー量に対してアルミナゾルの固形分換算で０．
０１〜１００重量％、好ましくは、０．０２〜２０重量
％、さらに好ましくは０．０５〜１０重量％である。
０．０１重量％より少ないと効果が充分でなく、また１
００重量％より多いと、効果が充分あるが添加量の割り
には効果が高くならないので経済的にみて不利なことが
ある。

【００１９】また、塗装ブース循環水のｐＨは、用いる
分散タイプ塗料不粘着化剤の種類によっても異なるが、
アルミナゾルの場合循環水ｐＨは６〜９、さらに好まし
くは６.５〜８.５である。ｐＨが６より低いと不粘着化
効果が低下し、また、ｐＨが９を越えると不粘着化効果
の低下に加え、循環水の発泡が増大することがある。

【００２０】塗料不粘着化剤を湿式塗装ブース循環水中
に注入することにより、水中のオーバースプレー塗料は
不粘着化される。不粘着化された塗料滓は、浮上分離、
サイクロンなどによる遠心分離機などにより固液分離さ
れるが、本発明により分散タイプ塗料不粘着化剤、例え
ばアルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾルやシリ
カゾルとカチオン性ポリマーの組み合わせたものなどで
は塗料滓はブース内循環水に分散され、遠心分離による
固液分離に適した状態になる。

【００２１】本発明における粘土鉱物は、分散タイプ塗
料不粘着化剤で不粘着化された塗料滓と処理水とを固液
分離する手前で添加される。粘土鉱物の添加量は、塗料
滓固形分に対して０．１〜２０重量％、好ましくは、
０．３〜１５重量％、さらに好ましくは、０．５〜１０
重量％である。０．１重量％より少ないと不粘着化が不
十分であり、また２０重量％より多いと過剰添加であ
り、効果は充分あるが経済的に不利である。

【００２２】本発明において不粘着化処理の対象となる
塗料は、エポキシ、メラミン、アクリル、アルキッド、
ポリエステル、ウレタンなどの油性塗料である。

【００２３】

【実施例】以下に実施例及び比較例により本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以
下の実施例に限定されるものではない。

【００２４】１．分散タイプ塗料不粘着化剤の調製 〔アルミナゾル−Ａ〕 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５４．０重量％
含有、協和化学工業（株）製、「キョーワード２００
Ｓ」(商品名)を使用〕５ｋｇ、水３３ｋｇ、硝酸(６７.
５％品）６００ｇを加え、密閉し攪拌しながら１３０℃
まで温度を上げ、この温度にて２時間維持した。冷却後
これにグリシン１．２ｋｇを加え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。

【００２５】カチオン強度の測定；アルミナゾル約０．
２ｇを精秤し、イオン交換水１００ｍＬに入れ、塩酸を
加えｐＨを４に調整した。０．１重量％のトルイジンブ
ルー指示薬３滴を加え、１／４００Ｎ（硫酸基あたり）
のポリビニルアルコール硫酸カリウム〔和光純薬工業
(株)製、試薬〕水溶液を滴下し、液の色が青から赤紫色
に変化したときをもって終点とした。

【００２６】また別途、イオン交換水１００ｍＬに塩酸
を加えｐＨを４に調整し、同様ポリビニルアルコール硫
酸カリウム水溶液を滴下しブランクとした。

【００２７】

【数１】

【００２８】〔アルミナゾル−Ｂ〕日産化学工業(株)
製、「アルミナゾル５２０」（商品名）を使用した。カ
チオン強度は０．３５ｍｅｑ／ｇ（Ａｌ₂Ｏ₃）、Ａｌ₂
Ｏ₃として２０％であった。

【００２９】〔メラミン樹脂酸コロイド〕メラミン：３
５％ホルマリン＝１：２．１９（重量比）のメチロール
化メラミン５００ｇを、１．３５％塩酸水溶液５Ｌ中に
攪拌下添加し、酸コロイドを作成した。

【００３０】２．粘土鉱物の調製 〔粘土鉱物スラリーの製造〕撹拌機付きベッセルに水
４．５ｋｇを入れ、撹拌下にモンモリロナイト〔豊順洋
行(株)製、「ベントナイト穂高印」（商品名）〕０．５
ｋｇを少しづつ加え、均一な１０％スラリーを得た。

【００３１】同様にして、セピオライト〔武田薬品工業
(株)製、「エードプラスＰ」（商品名）〕、カオリン
〔ソブエクレー(株)製、「カオリナイト」（商品
名）〕、クレー〔三石クレー（株）製、「ロウ石クレ
ー」（商品名）〕を用い、２０％スラリーを得た。

【００３２】〔有機変性モンモリロナイト−ａ〕撹拌機
付きベッセルに水３．９ｋｇを入れ、撹拌下にカチオン
系界面活性剤〔花王(株)製、「カチオンＦＢ」（商品
名）〕０．１ｋｇを加え均一に溶解せしめ、次いで撹拌
下にモンモリロナイト〔豊順洋行(株)製、「ベントナイ
ト穂高印」（商品名）〕を１．０ｋｇ加え、均一な２０
％スラリーを得た。

【００３３】〔有機変性モンモリロナイト−ｂ〕撹拌機
付きベッセルに水３．８ｋｇを入れ、撹拌下にヘキサメ
チレンジアミン０．２ｋｇを加え均一に溶解せしめ、次
いで撹拌下にモンモリロナイト〔豊順洋行(株)製、「ベ
ントナイト穂高印」（商品名）〕を１．０ｋｇ加え、均
一な２０％スラリーを得た。

【００３４】３．処理剤の効果比較 〔アルミナゾルの不粘着化効果〕 図１に示した試験装置を用いてテストを行った。図１に
おいて、１は循環水ピット、２は循環水ポンプ、３は処
理水用と回収装置ポンプ、４は粘土鉱物スラリー用ポン
プ、５は分散タイプ塗料不粘着化剤スラリー用ポンプ、
６は塗料捕集部、７は塗料吹き付け用スプレーガン、８
は塗料滓の固液分離用遠心分離機、９は回収塗料滓を示
す。

【００３５】この装置の保有水量は５００リットル、循
環水量は、ポンプ２で１５０リットル／分、ポンプ３で
８０リットル／分である。塗料は自動車中塗り用塗料
〔大日本塗料（株）製、「Ｌ−５３」（商品名）〕を用
いて、塗料スプレー量４０ｇ／分で３時間スプレーし
た。ポンプ５より分散タイプ塗料不粘着化剤を循環ピッ
トへ連続添加した。

【００３６】スプレー終了後、遠心分離機に通水量１０
リットル／分で３０分通水し、遠心効果２０００Ｇ、差
速７ｒｐｍで遠心分離を行った。ポンプ３より遠心分離
機の手前に、粘土鉱物の調製スラリーを添加した。

【００３７】〔処理剤の効果比較〕遠心分離機で回収し
た塗料滓を指による感触で不粘着化の程度および遠心分
離機内に付着した付着量より効果判定した。付着した塗
料滓は、金属ヘラ、ブラシでかき取り回収し、１０５℃
で５時間乾燥し、その乾燥塗料量を塗料付着量とした。
その結果を一括して表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】塗料ミストを分散タイプ塗料不粘着化剤
を加えて不粘着化した後、該塗料滓と処理水とに固液分
離する手前で粘土鉱物を添加することにより塗料の不粘
着化が効率よく達成され、塗料滓の分離機に付着する塗
料滓が大幅に減少し、操業率向上に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例を示す図面。

【符号の説明】 １ 循環水ピット ２ 循環水ポンプ ３ 処理水用と回収装置ポンプ ４ 粘土鉱物スラリー用ポンプ ５ 分散タイプ塗料不粘着化剤スラリー用ポンプ ６ 塗料捕集部 ７ 塗料吹き付け用スプレーガン ８ 塗料滓の固液分離用遠心分離機 ９ 回収塗料滓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−253574（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−57188（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−18492（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−506763（ＪＰ，Ａ) 米国特許4861491（ＵＳ，Ａ) 米国特許4504395（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C02F 1/52 B01D 21/01 C02F 1/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湿式スプレーブースにおいて、水に捕集
   された未塗着塗料ミストを分散タイプ塗料不粘着化剤を
   加えて不粘着化した後、該塗料不粘着化剤で不粘着化さ
   れた塗料滓と処理水とに固液分離する手前で粘土鉱物を
   添加することを特徴とする塗料滓の処理方法。
2. 【請求項２】 粘土鉱物が、セピオライト、モンモリロ
   ナイト、ハイドロサイト、カオリン、クレー及びタルク
   よりなる群から選ばれた１種以上である請求項１記載の
   塗料滓の処理方法。
3. 【請求項３】 粘土鉱物が、これを水中で水溶性アミン
   化合物及び／又は水溶性カチオン性界面活性剤で処理し
   て得られる有機変性粘土鉱物である請求項１又は２記載
   の塗料滓の処理方法。
4. 【請求項４】 粘土鉱物がモンモリロナイトである請求
   項１〜３記載の塗料滓の処理方法。
5. 【請求項５】 分散タイプ塗料不粘着化剤がアルミナゾ
   ルである請求項１記載の塗料滓の処理方法。