JP3291571B2 - 湿式塗装ブース循環水の処理剤及び処理方法 - Google Patents
湿式塗装ブース循環水の処理剤及び処理方法Info
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Description
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スプレ
ーブース循環水の処理剤及び処理方法に関する。
は、一般に塗装ブース内で塗料を噴霧し塗装し、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
補集し処理している。このようなオーバースプレー塗料
を水によって補集処理する所が湿式スプレーブースであ
る。
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
の発生等をひき起こすと共に、捕集塗料の一部が循環水
ピットに沈降堆積することとなる。
式スプレーブース循環水に、苛性ソーダ等のアルカリ
剤、無機凝集剤、両性金属の塩、カチオンポリマー、界
面活性剤、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)等
を単独あるいは2種以上併用して循環水に添加する方法
が用いられてきた。特開平2−18492号公報にはス
プレーブース循環水処理剤として、擬ベーマイト及びベ
ーマイト型アルミナ60〜80%を含有する塗料の非粘
着化−沈降剤が提案されている。この方法はアルミナ含
量60〜80%の粉末を水又は酸中に分散させて適用す
るものである。
来の方法はいずれも不粘着化作用が不十分なこと、ブー
ス循環水の適性pHが狭く、またpH調整のために多量
のpH調整剤を使用する等、実際の運転上多くの問題を
有していた。一方、充分な不粘着化効果を発揮させよう
とすると多量の処理剤を必要とし、非常に不経済な状態
である。
ーブース循環水の処理剤の貧弱な不粘着化効果を改善
し、塗料滓の粘着による湿式スプレーブース関連設備の
閉塞を防いで循環水量を正常に保ち、塗装設備全般の操
業率向上と装置保全に寄与し、取扱が容易で危険性のな
い湿式スプレーブース循環水の処理剤を提供することに
ある。
ける塗料の不粘着化作用について理論と実験に基づいて
鋭意研究を重ねた結果、特定のアルミナゾルを用いるこ
とにより塗料の不粘着化が効率よく達成されることを見
いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。
1.3〜3.0meq/g(但し、Al2O3 1g当りの値
を示す。以下、同じ)のアルミナゾルを有効成分とし、
及び必要によりこれに水溶性脂肪族アミノ酸を加えた湿
式塗装ブース循環水の処理剤、およびこの処理剤を使用
するに当たり、塗装ブース循環水のpHを6〜9に調整
することよりなる湿式塗装ブース循環水の処理方法であ
る。
て説明する。
コロイド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液体を
示すものである。
度は、1.3〜3.0meq/g、好ましくは1.5〜
3.0meq/gである。カチオン強度が、1.3me
q/g未満のものは水中における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、3.0m
eq/gより大きいものは、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。
知のコロイド滴定試験法、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(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
はポリビニルアルコール硫酸カリウムがアルミナゾルカ
チオンと反応しトルイジンブルーの青色は変化しない
が、アルミナゾルカチオンの等量点に達すると過剰のポ
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
反応し赤紫色に変わることに基づいており、トルイジン
ブルーの変色から等量点を測定することができる。
は水酸化アルミニウムゲルを水中で、酸の存在下に加熱
(水熱反応)して製造することができる。この時用いる
酸は、一価の酸で、例えば硝酸、塩酸などの無機酸、ギ
酸、酢酸などの有機酸が用いられ、加熱温度は通常10
0〜200℃、加熱時間は通常1〜5時間である。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、用いる酸の種類、およびその量、加熱温度、お
よび加熱時間など製造条件によって大きく変わる。カチ
オン強度が高く安定性の良いアルミナゾルを得るには硝
酸を使用するのが好ましい。用いる酸の量は、酸/アル
ミニウム(Alとして)のモル比で0.1〜0.2程度で
ある。また、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傾向を示すが、この場合水熱反
応時、あるいは反応後に、水溶性脂肪族アミノ酸を配合
することによりアルミナゾルの安定性を増すことが可能
である。
処理剤として安定に取り扱いできる範囲で決められる
が、通常処理剤中Al2O3として、1〜25重量%、好
ましくは2〜15重量%、さらに好ましくは4〜10重
量%である。Al2O3として1重量%より低いと処理剤
として取り扱い上不利であり、また使用時に多量に加え
ることとなり好ましくない。また、25重量%より多い
と製造上、および製品安定上不利となり好ましくない。
はアルミナゾルの安定剤として作用するものである。ア
ルミナゾル、特にカチオン強度の高いアルミナゾルほど
安定性が悪く、放置しておくと増粘、ゲル化しやすく、
定量的な注入が因難になるなど取り扱い上問題となる場
合がある。しかし、水溶性脂肪族アミノ酸を加えること
によりアルミナゾルの安定性は改善され、定量的な注入
が容易となり好適である。水溶性脂肪族アミノ酸類の添
加量は、水溶性脂肪族アミノ酸の種類、アルミナゾルの
性状などによって変わるが、通常アルミナゾル中0.5
〜20重量%、好ましくは1〜10重量%、さらに好ま
しくは2〜5重量%である。本発明に用いられる水溶性
脂肪族アミノ酸としては、例えば、グリシン、ザルコシ
ン、アミノプロピオン酸、バリン、アミノカプロン酸が
あり、その誘導体であるカプロラクタムも含まれる。
の適用は、該循環水の流れがよい箇所に添加されるが、
通常循環ポンプの吸い込み側または吐出側などの処理剤
が該循環水系によく分散できる場所に連続注入するのが
好ましい。また、状況によっては間欠注入も可能であ
る。添加量は塗料の種類、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100重量%より多い
と、効果が充分で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である。
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ので好ま
しくない。
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。
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
り固液分離が容易となり、更に分離した水は循環して再
度使用が可能となる。
水に添加することにより、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、これらが循環
水中のアニオン電荷を帯びたオーバースプレー塗料に吸
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。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り塗料粒子との反
応性が強まり、少量で優れた不粘着化効果を発揮させる
ことが可能となる。
的に説明するが、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。
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200S(商品名)を使用〕134g、水820g
及び硝酸(67.5%品)16g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30gを加えアルミナゾ
ルとして使用した(この配合によりAl2O3として7.
2重量%、酸/Alのモル比が0.12のアルミナゾル
となる)。このアルミナゾルのカチオン強度は2.06
meq/g、固形分は12.5%であった。 「処理剤−2〜14」処理剤−1と同様にして製造し
た。各処理剤の構成を表1に示した。 「処理剤−15」ベーマイト型アルミナ粉末(Al2O3
分:71.7%)〔コンデア・ビスタ(Condea・
Vista)社製、「ディスペラル ゾル」P3(「D
isperal Sol」P3)(商品名)〕を用い
て、10重量%の水性分散液を調整した。このカチオン
強度は1.18meq/gであった。 「比較に用いた処理剤」本発明の処理剤の代わりに亜鉛
酸ソーダ〔25重量%水酸化ナトリウム水溶液中に亜鉛
として6重量%含む溶液〕、メラミン樹脂酸コロイド
〔メラミン:ホルムアルデヒド=1:2.19(重量比)
のメチロール化メラミン10gを、1.35%塩酸溶液
100mL中に撹拌下添加し酸コロイドを作成〕、ポリ
塩化アルミニウム〔Al2O3として10重量%含有する
水溶液〕を用いた。
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。
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。
℃にて6時間乾燥しその重量を求めた。
市水400mLを取り、処理剤を所定量添加し、pHを
調整し、ホモミキサーで強く攪拌しながら塗料1mLを
添加し、引き続き20秒間攪拌を続けた。攪拌を停止
し、塗料滓の状況を確認した。ここで塗料が不粘着化で
あれば、再びホモミキサーで攪拌しながら塗料1mLを
追加し、20秒間攪拌を続け、塗料滓の状況を確認し
た。このようにして塗料滓が粘着性を帯びた時点を終点
とし、それまでの塗料の添加量を不粘着化可能量とし
て、アルミナゾルの効果判定とした。(最初の1mLの
塗料で不粘着化していなければ、不粘着化可能量は0と
した) * 塗料はアミノアルキッド樹脂系塗料〔オルガセレク
ト120 日本ペイント(株)製〕100重量部に対しシ
ンナーを45重量部の割合で混合したものを使用した。
ように、 カチオン強度の大きい本発明のアルミナゾル
は、塗料の不粘着効果が大きいことが認められた。 〔安定性の比較〕処理剤であるアルミナゾルを室温で放
置し、一定期間毎に粘度を測定し、アルミナゾルの安定
性を評価した。結果を表3にまとめた。この結果にみら
れるように、 グリシン、アミノプロピオン酸、アミノカ
プロン酸などの脂肪族アミノ酸を加えたものは、経時的
な粘度上昇が少なく、かつゲル化も起き難いことが認め
られた。
循環水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、塗装設備の保全と操業率向上に大きな効
果を発揮する。
Claims (6)
- 【請求項1】 カチオン強度が、1.3〜3.0meq/
g(但し、Al2O3 1g当りの値を示す)のアルミナゾ
ル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。 - 【請求項2】 カチオン強度が、1.5〜3.0meq/
g(但し、Al2O3 1g当りの値を示す)のアルミナゾ
ルを用いる請求項1記載の湿式塗装ブース循環水の処理
剤。 - 【請求項3】 アルミナゾルが、水酸化アルミニウムゲ
ルを水中で一価の酸の存在下水熱反応させて得られたも
のである請求項1または2記載の湿式塗装ブース循環水
の処理剤。 - 【請求項4】 アルミナゾルに水溶性脂肪族アミノ酸を
加えた請求項1または2記載の湿式塗装ブース循環水の
処理剤。 - 【請求項5】 水溶性脂肪族アミノ酸がグリシンである
請求項4記載の湿式塗装ブース循環水の処理剤。 - 【請求項6】 請求項1〜5に記載の処理剤を使用する
に当たり、塗装ブース循環水のpHを6〜9に調整する
ことを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21647596A JP3291571B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 湿式塗装ブース循環水の処理剤及び処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21647596A JP3291571B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 湿式塗装ブース循環水の処理剤及び処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1057857A JPH1057857A (ja) | 1998-03-03 |
JP3291571B2 true JP3291571B2 (ja) | 2002-06-10 |
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ID=16689032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21647596A Expired - Lifetime JP3291571B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 湿式塗装ブース循環水の処理剤及び処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3291571B2 (ja) |
-
1996
- 1996-08-16 JP JP21647596A patent/JP3291571B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH1057857A (ja) | 1998-03-03 |
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