JP3138605B2 - 湿式塗装ブース循環水の処理剤 - Google Patents

湿式塗装ブース循環水の処理剤

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JP3138605B2 JP06328141A JP32814194A JP3138605B2 JP 3138605 B2 JP3138605 B2 JP 3138605B2 JP 06328141 A JP06328141 A JP 06328141A JP 32814194 A JP32814194 A JP 32814194A JP 3138605 B2 JP3138605 B2 JP 3138605B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車あるいは家庭用
電気製品などの湿式塗装ブースにおいて、水に捕集され
た未塗着塗料を不粘着化し、かつそれを塗料滓と処理水
とに固液分離するために用いる湿式塗装ブース循環水の
処理剤に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車あるいは家庭用電気製品などの塗
装工程では、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余剰塗料は、水に捕
集し処理されている。このように水洗水に捕集された余
剰塗料は粘着性が高いため、ブース壁、ポンプ、配管、
シャワーノズル、水膜渦流部などに付着して、水の循環
を悪くし、さらに塗料ミストの捕集効率を著しく低下さ
せる原因となる。これは、作業効率の低下、装置寿命の
短期化、塗料ミストの屋外排出、臭気の発生などの問題
をひき起こすこととなる。
【0003】これらの問題を解決するために、湿式塗装
ブース循環水の処理剤として苛性ソーダなどのアルカリ
剤(USP−4678586号)、両性金属塩とカチオ
ン性ポリマーの併用(特開昭59−155481号)、
メラミン−アルデヒド樹脂酸コロイド(特公平4−23
17号)、尿素−メラミン−アルデヒド樹脂酸コロイド
(特開昭63−241089号)、水溶性のタンパク質
(特開昭63−260970号)、水溶性高分子と凝結
剤の組み合わせ(特開平1−281172号)などが提
案されている。しかしながらこれら従来の方法はそれぞ
れ特徴はあるものの、塗料の不粘着化が充分でない上、
適用pH幅が狭く、pH調整が必要であるなど作業性が
よくないといった問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、かか
る湿式塗装ブース循環水の処理に係わる諸問題を解決す
ることにあり、本発明は、塗料の不粘着化効果を改善
し、湿式塗装ブース関連設備の塗料滓による閉塞を防
ぎ、ブース効率を向上し、装置保全に寄与し、取り扱い
が容易で、かつ危険性のない湿式塗装ブース循環水の処
理剤を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる湿式塗
装ブース循環水の処理について、特に塗料の不粘着化と
の関連で系統的な研究を行った結果、アルミナゾルと、
特定の水溶性高分子化合物から形成されるフロックが塗
料の不粘着化に効果的であるとの知見を得て、本発明を
完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明は、アルミナゾルと、ア
ルミナゾルとカチオン性フロックを形成する水溶性高分
子化合物を含むことを特徴とする湿式塗装ブース循環水
の処理剤に関するものである。
【0007】本発明におけるアルミナゾルは、一般に固
形分1〜30重量%、好ましくは5〜20重量%であ
り、pHは1.5〜7、好ましくは2〜6の性状を有
し、平均粒子径が1mμ〜500mμ、好ましくは5m
μ〜200mμのコロイド状のアルミナ水和物である。
コロイド液中ではアルミナ重合分子は陽性に帯電し、こ
れに水中の陰イオンが安定剤として作用し分散してい
る。1mμより小さな粒子径のアルミナは、ゲル化しや
すく、また500mμより大きな粒子径のアルミナは粒
子の安定性が悪く沈殿しやすいので実用上好ましくな
い。アルミナゾルの製造は、アルミン酸アルカリ水溶液
と水溶性アルミニウム塩溶液とをpH9〜10になるよ
うにして短時間に反応させてアルミナゲルを生成熟成さ
せ、ついでこのアルミナゲルに1価の無機酸あるいは有
機酸を作用して均一なゾルを生成させる方法(特公昭4
0−8409号公報)、アルミナゲルの分散液を酸の存
在下に水熱処理しアルミナゾルとする方法(特公昭40
−14292号公報)、あるいはアルミン酸ナトリウム
溶液中に撹拌しつつ炭酸ガスを吹き込んで生成した擬ベ
ーマイトアルミナスラリーを1価の無機酸中に分散させ
る方法(英国特許1440194号公報)など公知の方
法により製造できる。また、アルミナゾルとして市販の
もの(例えば日産化学(株)アルミナゾルシリーズ)を用
いることもできる。
【0008】本発明におけるアルミナゾルとカチオン性
フロックを形成する水溶性高分子化合物とは、アルミナ
ゾルの存在により水溶液中で凝結するような水溶性高分
子である。このような水溶性高分子としては、カゼイン
ナトリウム塩、卵白アルブミン、ラクトアルブミン、に
かわ、ゼラチン、大豆タンパク、ヒストンなどの水溶性
たんぱく質、タンニン、カルボキシメチルセルロース
(CMC)、ポリビニルアルコールおよびその誘導体、
アルギン酸ナトリウム、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸、アクリルアミドなどの単一重合体又は共重合
体を含む重合体あるいはそれらの塩などが挙げられる。
とりわけ、カゼインナトリウムに代表される水溶性たん
ぱく質、分子量1000〜500000のポリビニルア
ルコールは、アルミナゾルと併用したとき形成されるフ
ロックのカチオン性が強く、塗料滓との付着性に優れ好
ましい。
【0009】本発明の処理剤は、アルミナゾルと、アル
ミナゾルとの併用によりカチオン性フロックを形成する
水溶性高分子化合物とを有効成分とするものである。ア
ルミナゾルと水溶性高分子化合物は、それぞれ個々の使
用でも若干の塗料滓不粘着化効果を示すが、両者を併用
した場合格段の不粘着化効果を示すものである。両者の
併用比は用いるアルミナゾルの性状、水溶性高分子化合
物の種類により変わり限定されるものではないが、一般
には両者を併用した際、形成されるフロックがカチオン
性を帯びるように設定する。フロックのイオン性の判断
は、例えば公知のコロイド滴定試験法(千手諒一著,コロ
イド滴定法,3〜6頁,南江堂 1969年刊)が利用で
きる。この方法は、例えば指示薬としてトルイジンブル
ーを加えておいてポリビニルアルコール硫酸カリウムで
滴定する方法である。形成されるフロックがカチオン性
の場合には、ポリビニルアルコール硫酸カリウムはトル
イジンブルーよりはるかに高分子量であるフロックと優
先的に反応するのでトルイジンブルーの青色は変化しな
い。ところが当量点に達すると全部のフロックがポリビ
ニルアルコール硫酸カリウムと反応してしまい、次に滴
下されたポリビニルアルコール硫酸カリウムはトルイジ
ンブルーと反応して赤紫色に変わる。一方、フロックが
アニオン性の場合にはこの呈色変化が直ちに起こる。こ
れを利用してフロックがカチオン性であるか否かを知る
ことができる。具体的な併用比としては例えば水溶性高
分子化合物がカゼインナトリウムの場合にはアルミナゾ
ル(固形分換算)とカゼインナトリウムの比は重量比で
1:100から100:1、好ましくは1:20から2
0:1であり、両者併用時の溶液pHは4.5〜9.5、
好ましくは5.5〜8.5である。
【0010】本発明の処理剤の湿式塗装ブース循環水へ
の適用は、該循環水系の適当な個所、例えば通常循環水
ポンプの吸い込み側または吐出側の処理剤が該水系によ
く分散される場所に、連続的に注入するのがよい。また
場合によっては間欠注入も可能である。添加量は、目的
の循環水の水質、塗料の種類、水中の塗料量、さらに本
処理剤の種類、ブースの構造などにより一律に定められ
るものではないが、目安としてオーバースプレー塗料量
に対してアルミナゾルは固形分換算で0.01〜100
重量%,好ましくは0.05〜20重量%であり、水溶
性高分子化合物は固形分換算で0.01〜100重量
%,好ましくは0.05〜20重量%である。両者は通
常湿式スプレーブース循環水中に個別に注入するが、予
め混合してから注入することもできる。
【0011】このようにして本発明の処理剤を湿式スプ
レー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する。不粘着化した塗料滓
の固液分離には浮上分離、サイクロンなどによる遠心分
離などにより固液分離が容易となり、さらに分離後の水
は循環して再度使用が可能となる。
【0012】
【作用】循環水中の塗料滓表面は水中でアニオン電荷を
帯びている。本発明処理剤を、湿式塗装ブース循環水に
添加するとこの塗料滓表面に吸着し、形成されたカチオ
ン性フロックが塗料滓を包み込むようになる。アルミナ
ゾルそのものはカチオン性を帯びており、これのみを添
加すると塗料滓と中和的に結合し、フロックを形成し不
粘着効果を示すが、形成されるフロックが少量であるた
め、アルミナゾルを多量に添加しなければ効果が充分と
ならない。本発明ではここに水溶性高分子化合物を併用
してカチオン性のフロックを形成させることによりその
相乗効果により少量の添加で大きな効果を発揮できるよ
うになる。
【0013】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこの実施例により限定されるもの
ではない。
【0014】〔アルミナゾルの製造〕容量1リットルの
撹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(キョーワードS−200S、協和化学工業(株)製
造)50g、水445g,酢酸5gを加え、密閉し撹拌
しながら130℃迄温度を上げ、この温度にて2時間維
持した。冷却後これをアルミナゾルとして使用した。こ
のアルミナゾルのカチオン強度は0.04meq/g
(ゾル)、固形分は7.3重量%であった。
【0015】〔カチオン強度測定〕アルミナゾル0.2
gをイオン交換水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(硫酸基当り)のポリビニル
アルコール硫酸カリウム(和光純薬工業製、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。〔滴下量3.35mL〕
【0016】また別に、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。〔滴下量
0.15mL〕 (サンプルの滴下量−ブランクの滴下量)×1/400×1/0.2 =(3.35−0.15)×1/400×1/0.2 =0.04(meq/g)
【0017】〔水溶性高分子化合物〕 カゼインナトリウム塩:カゼインナトリウムスプレー
(三晶株式会社製造)を使用。 ポリビニルアルコール(PVA):分子量約5万、ゴー
セーノールNH−20(商標名;日本合成化学工業株式
会社製)を使用。 アルギン酸ナトリウム:ケルギンMV(商標名;三晶株
式会社製造)を使用。 カルボキシメチルセルロース(CMC):セロゲン7A
(第一工業製薬株式会社製造)を使用。
【0018】〔フロックのカチオン性確認試験〕生成し
たフロックをイオン交換水に入れ、塩酸を加えpHを4
に調整した後トルイジンブルー指示薬を滴下したとき、
液が青色であれば、フロックがカチオン性である。
【0019】〔試験装置、および試験方法〕図1に示し
た試験装置を用いて試験を行った。図1においては循
環水ピット、は循環水ポンプに接続する循環水ライ
ン、は塗料捕集部、は塗料吹き付けの為のスプレー
ガンを表す。この試験装置の保有水量は10リットル、
循環水量は20リットル/分である。循環水中には本発
明の処理剤、あるいは比較の処理剤を加え、pHを6〜
8に調整した。試験は、アミノアルキッド樹脂系塗料
(オルガノセレクト120;日本ペイント製造)、と自
動車中塗り用塗料(L−53;大日本塗料株式会社製
造)の各塗料300gを、10g/分の速度でスプレー
し、スプレー終了後別の容器に移し30分間撹拌し均一
にした後、1日放置し、容器底に付着している塗料滓重
量を測定し、また塗料滓の粘着性を観察した。容器の付
着塗料滓の重量は、採取後110℃の乾燥機にて脱水乾
燥してから秤量した。
【0020】〔結果〕結果を表1、表2に示した。実施
例、比較例における添加量は固形分換算である。この結
果より、本発明の処理剤は塗料の不粘着化に非常に効果
のあることがわかる。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明の処理剤を湿式ブースに添加する
ことにより、循環水中に捕集された塗料は不粘着化さ
れ、ブース関連設備への塗料の粘着、閉塞が防止され、
設備の保全と操業性向上に大きく寄与する。また塗料滓
と固液分離された後の水は清浄であり、再循環が容易と
なり水の節減ともなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例で使用した試験装置の構成を
示すフローシートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−18492(JP,A) 特開 平1−281172(JP,A) 特開 平5−253574(JP,A) 国際公開93/23337(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 21/01 C02F 1/52 - 1/56 B05D 1/02 - 1/14 B05D 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミナゾルと、アルミナゾルとカチオ
    ン性フロックを形成する水溶性高分子化合物を含むこと
    を特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理剤
  2. 【請求項2】 アルミナゾルとカチオン性フロックを形
    成する水溶性高分子化合物がカゼインナトリウム、ポリ
    ビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースまたは
    アルギン酸ナトリウムである請求項1記載の湿式塗装ブ
    ース循環水の処理剤
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