JPH06114210A - 水性塗料ミスト処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、塗料ミスト、特に湿式塗装ブース
における循環水中に排出される余剰の水性塗料ミストを
凝集分離し、且つ粘着性を低減させ系内への固着を防止
し、その回収性を高める水性塗料ミスト処理剤に関す
る。 【構成】 カチオン性セルロース、ポリグルコサミン、
及びカチオン性ポリビニルアルコールからなるカチオン
性高分子のうち、一種、又は二種以上を含有する水性塗
料ミスト処理剤。更に、含窒素ビニル系高分子凝集剤、
及び無機凝結剤を含有してなる水性塗料ミスト処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗料ミスト、特に、湿
式塗装ブースにおける循環水中に排出される余剰の水性
塗料ミストを凝集分離し、且つ粘着性を低減させ系内へ
の固着を防止し、その回収性を高める水性塗料ミスト処
理剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両や電化製品、家具などの塗装
には、塗料の余剰ミストを循環水で補修する湿式塗装ブ
ースが使われている。また、近年、環境保全に配慮し
て、水性塗料の使用が増えている。一般に使用されてい
る油性塗料は、疎水性であるため、水中に入るとお互い
に凝集して、大きな塊になり、塗装ブースの循環系（例
えば、水膜板、シャワーノズル、配管ストレーナー、ポ
ンプ等）に付着して様々な障害をもたらすと同時に火災
の危険を有し、また、塗装環境も悪くするという欠点が
ある。これに対して水性塗料は、媒体が水であるため、
塗装ブースの循環系への付着が少なく、引火性がなく、
また、塗装環境も改善されると言う長所を持っている。
しかし、循環水中に取り込まれた水性塗料は、水中に分
散した状態で蓄積されるため、固形分の増加により、循
環水の粘性が増大し、循環水量の低下、これによる排気
効率の低下を引き起こす。さらに、循環水の発泡性の増
大、ＣＯＤの増加による腐敗の発生等の問題点を持って
いる。

【０００３】この様な問題を解決するために従来、硫酸
バンド、ポリ塩化アルミニウム等の無機凝集剤と高分子
ポリマーを用いる方法（特開昭５２−７１５３８）や、
カチオン高分子とアニオン高分子を併用する方法（特開
昭６３−４２７０６）等が開示されている。しかし、こ
の様な処理によっても、速やかな凝集分離が困難で、循
環水の清透性が悪く、腐敗し易く、又、塗料の粘着性を
も十分に低減させることが出来ず、塗料粕の分離工程の
なかで、シックナーの底部が詰まったり、更に遠心分離
器の濾布が詰まるという問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなことか
ら、本発明は、水性塗料の排水の凝集分離に効果があ
り、塗料の粘着性を十分低下させ、分離工程での円滑な
凝集分離作業が行え、更に、凝集分離後の水を再使用し
ても、凝集分離性が悪化しない水性塗料ミスト処理剤を
提供するためになされたものである。

【０００５】

【問題を解決するための手段】本発明は、特定のカチオ
ン性高分子がこの様な課題に対して効果があるという知
見に基づいてなされたものである。即ち、カチオン性セ
ルロース、ポリグルコサミン、及びカチオン性ポリビニ
ルアルコールからなるカチオン性高分子のうち、一種又
は二種以上を含有する水性塗料ミスト処理剤を提供す
る。

【０００６】本発明に使用するカチオン性セルロースと
しては、各種のセルロースにカチオン性モノマーを付加
させて合成することが出来る。セルロース類としては、
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロース等が挙げられる。

【０００７】カチオン性モノマーとしては、ジアルキル
アミノエチルメタクリレート、ジアルキルアミノエチル
アクリレート、塩化トリアルキルアンモニウムエチルメ
タクリレート、塩化トリアルキルアンモニウムエチルア
クリレート、ビニルアミン、アリルアミン、ジアリルア
ミン、塩化ジアルキルジアリルアンモニウム、ジアルキ
ルアミノプロピルアクリルアミド及び塩化トリアルキル
アンモニウムプロピルアクリルアミド等が挙げられる。
カチオン性セルロースの市販品としては、ライオン株式
会社製の商品名「レオガード」が挙げられる。

【０００８】ポリグルコサミンは、キトサンともいわ
れ、塩酸、酢酸等の塩にして用いられる。

【０００９】カチオン性ポリビニルアルコールは、ポリ
ビニルアルコールにカチオン性モノマーを付加させるこ
とにより得ることが出来る。ポリビニルアルコールは、
鹸化度６０％以上で、重合度が５００〜３０００のもの
が好ましい。カチオン性モノマーとしては、上記セルロ
ースのカチオン変性に用いたモノマーが用いられる。カ
チオン性ポリビニルアルコールの市販品としては、日本
合成化学株式会社の商品名「ゴーセファイマー」が挙げ
られる。

【００１０】上記のカチオン性高分子に含窒素ビニル系
高分子凝集剤を併用することにより、更に凝集性を向上
させることが出来る。含窒素ビニル系高分子凝集剤とし
ては、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、又
は、上記カチオン性セルロースのところで記載したカチ
オン性モノマーの重合体である。あるいは、アクリルア
ミド、メタクリルアミドと上記カチオン性モノマーとの
共重合物が挙げられる。特に、ポリアクリルアミド、ポ
リメタクリルアミド、ポリジアルキルアミノエチルアク
リレート、ポリジアルキルアミノエチルメタクリレー
と、及びこれらの共重合体が好ましい。カチオン性高分
子と含窒素ビニル系高分子凝集剤の配合比率は、重量比
で１：５０〜５０：１が好ましい。

【００１１】更に、上記カチオン性高分子、及び含窒素
ビニル系高分子凝集剤との混合物に更に無機凝結剤を併
用すると、更に、塗料粕の凝集分離性と不粘着性を向上
させることが出来る。無機凝結剤としては、硫酸バン
ド、塩化アルミ、アンモニウムミョウバン、カリウムミ
ョウバン、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、塩化亜鉛、硫酸亜
鉛、ポリ塩化アルミ、ポリ硫酸アルミ、ポリ硫酸第二
鉄、及びポリ塩化第二鉄等が挙げられる。好ましいの
は、ポリ塩化アルミ、ポリ硫酸第二鉄である。これら
は、塩化アルミ、硫酸第二鉄より少量で効果がある。無
機凝結剤の配合量は、カチオン性高分子と含窒素ビニル
系高分子凝集剤の総量対無機凝結剤の重量比で１０：１
〜１：１００が好ましい。

【００１２】本発明に用いる成分を、基本的には水に
０．１〜４０重量％に溶解されて水性塗料ミスト処理剤
とされる。又、所望により、他の添加剤、例えば、防腐
剤、消泡剤、防錆剤等を適宜配合してもよい。水性塗料
ミスト処理剤の使用量は、処理される水性塗料の種類に
より左右されるが、一般的には、混入塗料の固形分に対
して５〜１００重量％である。

【００１３】水性塗料は、一般にアニオン性で、水溶液
はアルカリ性である。従って、カチオン性の凝集剤が有
効である。無機凝結剤は、凝結価が高く、凝結性に優れ
ている。しかし、添加量が多く、凝結したスラッジは嵩
だかく、含水量も高くなるという欠点がある。これに対
して、有機高分子凝集剤は、添加量が少なく、凝集した
スラッジは嵩が低く、含水量も低いという長所がある。
しかし、水性塗料の場合は、循環水中への塗料混入量が
多いため、通常の有機高分子凝集剤だけの添加では十分
に荷電を中和して凝集することができない。そのため無
機凝結剤を主剤として、有機高分子凝集剤を併用する場
合が多かった。しかし、本発明で示した特定のカチオン
性高分子を単独又は含窒素ビニル系高分子凝集剤および
／又は無機凝結剤を併用することにより、凝集分離と不
粘着性を改善することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。

【００１５】実施例１ メチルセルロース（信越化学工業株式会社製メトローズ
ＳＭ２５）１重量部、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート５重量部を水９１．５重量部に溶かし、これに１Ｎ
硫酸にセリウムアンモニウムを溶かして０．１Ｍとした
溶液２．５重量部を加え、２０℃で３時間反応させて得
られたカチオン性セルロースの固体５重量部に水９５重
量部を加えて溶解し、水性塗料ミスト処理剤を調製し
た。

【００１６】実施例２ メチルセルロース（メトローズＳＭ２５）２重量部、塩
化トリメチルアンモニウムエチルエタクリレート５重量
部を水９１．５重量部に溶かし、過硫酸カリウム及び亜
硫酸ナトリウムをそれぞれ０．０１部加え、３０℃で３
〜４時間反応させ、粘度が１００CPになった時点でハイ
ドロキノン０．００５重量部を加え反応を停止した。こ
のようにして、水性塗料ミスト処理剤を調製した。

【００１７】実施例３ カチオン性セルロース（ライオン株式会社製レオガード
ＭＧＰ）２重量部を水９８重量部に溶解した水性塗料ミ
スト処理剤を調製した。

【００１８】実施例４ ポリグルコサミン（共和油脂工業株式会社製フローナッ
クＮ）１重量部、３５％塩酸０．５重量部を水９８．５
重量部に溶解して、水性塗料ミスト処理剤を調製した。

【００１９】実施例５ ポリビニルアルコール（信越化学工業株式会社製ポバー
ルＰＡ−２４）２重量部を２０％硫酸３０重量部に溶解
したのち、エピクロルヒドリンを１５重量部を加え、３
０℃で２時間反応したのち、ジエチレントリアミン２０
重量部を加え、６０℃で３時間反応して得られたカチオ
ン性ポリビニルアルコール固体５重量部に水９５重量部
を加えて水性塗料ミスト処理剤を調製した。

【００２０】実施例６ ポリビニルアルコール（ポバールＰＡ−２４）１重量
部、ジメチルアミノエチルメタクリレート５重量部を水
９１．５重量部に溶かし、これに１Ｎ硫酸にセリウムア
ンモニウムを溶かして０．１Ｍとした溶液２．５重量部
を加え、２０℃で３時間反応させて得られたカチオン性
セルロースの固体５重量部に水９５重量部を加えて溶解
し、水性塗料ミスト処理剤を調製した。

【００２１】実施例７ ポリビニルアルコール（ポバールＰＡ−２４）１重量
部、塩化トリエチルアンモニウムエチルメタクリレート
６重量部を水９１．５重量部に溶かし、これに過酸化ベ
ンゾイル０．０１重量部を加えて、温度を６５℃まで上
昇した後、３〜４時間反応を続ける。水溶液の粘度が１
００cpに上昇したらハイドロキノン０．００１重量部を
加えて反応を停止する。このようにして水性塗料ミスト
処理剤を調整した。

【００２２】実施例８ 実施例１で合成したカチオン性セルロース１重量部と市
販ポリアクリルアミド（三洋化成工業株式会社製サンフ
ロックＮ−５０５Ｐ）０．１重量部を水９８．９重量部
に溶解して水性塗料ミスト処理剤を調整した。

【００２３】実施例９ 実施例１で合成したカチオン性セルロース０．２重量部
とポリ塩化トリメチルアンモニウムエチルメタクリレー
ト（第一工業株式会社製シャロールＤＭ６６３Ｐ）２重
量部を９７．８重量部の水に溶解して水性塗料ミスト処
理剤を調整した。

【００２４】実施例１０ 実施例４で調整した水性塗料ミスト処理剤９９．９重量
部にポリアクリルアミド（サンフロックＮ−５０５Ｐ）
０．１重量部を加えて水性塗料ミスト処理剤を調整し
た。

【００２５】実施例１１ 実施例５で合成したカチオン性ポリビニルアルコール１
重量部と市販ポリアクリルアミド（サンフロックＮ−５
０５Ｐ）０．１重量部を水９８．９重量部に溶解して水
性塗料ミスト処理剤を調整した。

【００２６】実施例１２ 実施例６で合成したカチオン性ポリビニルアルコール３
重量部と市販カチオン性ポリアクリルアミド（三洋化成
工業株式会社製サンフロックＣ−６０９Ｐ）０．１重量
部を水９６．９重量部に溶解して水性塗料処ミスト剤を
調整した。

【００２７】実施例１３ カチオン性ポリビニルアルコール（日本合成化学工業株
式会社製ゴーセファイマーＫ−２１０）２重量部、サン
フロックＣ−６０９Ｐ ０．１重量部を水９７．９重量
部に溶解して水性塗料ミスト処理剤を調整した。

【００２８】実施例１４ 実施例１で合成したカチオン性セルロース１重量部、サ
ンフロックＮ−５０５Ｐ ０．１重量部、ポリ塩化アル
ミ１５重量部を水８３．９重量部に溶解して水性塗料ミ
スト処理剤を調整した。

【００２９】実施例１５ 実施例２で合成したカチオン性セルロース１重量部、サ
ンフロックＣ−６０９Ｐ ０．１重量部、ポリ塩化アル
ミ１５重量部を水８３．９重量部に溶解して水性塗料ミ
スト処理剤を調整した。

【００３０】実施例１６ レオガードＭＧＰ１重量部、シャロールＤＭ６６３Ｐ
１重量部、ポリ硫化第二鉄溶液４０重量部を水５８重量
部に溶解して水性塗料ミスト処理剤を調整した。

【００３１】実施例１７ 実施例４で調整した水性塗料処理剤８４．９重量部にサ
ンフロックＮ−５０５Ｐ ０．１重量部、ポリ塩化アル
ミ１５重量部を加えて水性塗料ミスト処理剤を調整し
た。

【００３２】実施例１８ 実施例５で合成したカチオン性ポリビニルアルコール１
重量部、サンフロックＮ−５０５Ｐ ０．１重量部、ポ
リ塩化アルミ１５重量部を加えて水性塗料ミスト処理剤
を調整した。

【００３３】実施例１９ 実施例６で合成したカチオン性ポリビニルアルコール１
重量部、サンフロックＣ−６０９Ｐ ０．１重量部、ポ
リ塩化アルミ１５重量部を加えて水性塗料ミスト処理剤
を調整した。

【００３４】実施例２０ ゴーセファイマーＫ−２１０ ０．２重量部、シャロー
ルＤＭ６６３Ｐ ２重量部、ポリ硫化第二鉄溶液４０重
量部を水５７．８重量部に溶かした水性塗料ミスト処理
剤を調整した。

【００３５】比較例１ ポリ塩化アルミ３０重量部を水７０重量部に溶解した水
性塗料ミスト処理剤を調製した。

【００３６】比較例２ ポリ塩化アルミの３０重量％水溶液３．２重量部、及び
サンフロックＣ−６０９Ｐの０．１重量％水溶液の９
６．８重量部からなる水性塗料ミスト処理剤を調製し
た。

【００３７】比較例３ ポリ硫化第二鉄の３０重量％水溶液３．２重量部をサン
フロックＮ−５０５Ｐの０．１重量％水溶液９６．８重
量部に溶解した２成分系の水性塗料ミスト処理剤を調整
した。上記の実施例、及び比較例で調製した水性塗料ミ
スト処理剤を、以下に示した方法により性能評価を行っ
た。この結果を表１に示す。

【００３８】（１）塗料粕の凝集分離性評価 市水に水性塗料（水性アクリル系自動車用中塗塗料、固
形分４０重量％）を加え、固形分５０００ppmの試験水
を調整する。５００mlビーカーに試験水を４００mlを取
り、水性塗料ミスト処理剤を所定の濃度でそれぞれ添加
した後、ジャーテスターを用いて１５０rpmで２分間攪
拌する。さらに、５０rpmで５分間攪拌したのち静置
し、水の透明度を透視度で判定した（ＪＩＳ Ｋ ０１０
２）。また、沈降塗料粕の体積を測定した。

【００３９】（２）塗料粕粘着性評価 上記、沈降塗料粕をガラスフィルターを用いて濾別し、
厚さ３mm、直径４０mmにステンレスプレート上に広げ、
この上に直径３０mmの測定用プレートをのせ、引張圧縮
荷重測定器（イマダ製作所製）を用いて、測定用プレー
トに５００gの荷重を５秒間かけた後一気に引き上げ、
測定用プレートが塗料粕から剥がれた時の引張荷重を測
定し、これを粘着度とした。

【００４０】（３）総合評価 総合的な評価を次の如く行った。 ◎：水性塗料の凝集分離性が特に良く、塗料粕の粘着性
も特に小さい。 ○：水性塗料の凝集分離性が良く、塗料粕の粘着性も小
さい。 △：水性塗料の凝集分離性がやや悪く、塗料粕に粘着性
がある。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明の水性処理剤の使用により、水中
に分散した塗料粕は凝集分離が促進されて、嵩の小さい
塗料粕になり、粘着性も低減される。そのため、凝集分
離作業が円滑に進み、連続的な排水処理が可能となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カチオン性セルロース、ポリグルコサミ
   ン、及びカチオン性ポリビニルアルコールからなるカチ
   オン性高分子のうち、一種又は二種以上を含有する水性
   塗料ミスト処理剤。
2. 【請求項２】 請求項１のカチオン性高分子と含窒素ビ
   ニル系高分子凝集剤を含有することを特徴とする水性塗
   料ミスト処理剤。
3. 【請求項３】 請求項１及び請求項２に記載のカチオン
   性高分子と含窒素ビニル系高分子凝集剤、及び無機凝結
   剤を含有することを特徴とする水性塗料ミスト処理剤。