JPS5884997A - 限外「ろ」過方法 - Google Patents

限外「ろ」過方法

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JPS5884997A
JPS5884997A JP18100981A JP18100981A JPS5884997A JP S5884997 A JPS5884997 A JP S5884997A JP 18100981 A JP18100981 A JP 18100981A JP 18100981 A JP18100981 A JP 18100981A JP S5884997 A JPS5884997 A JP S5884997A
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Japan
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filtrate
stage
membrane
paint
acetic acid
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JP18100981A
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Koichi Matsumoto
紘一 松本
Takashi Nomi
隆 能美
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、限外濾過膜などの選択的濾過膜を利用して、
カチオン電着に林間から、溶解した低分子量重合物、溶
解を助する有機溶媒、中和剤及び夾緒イオンなどの不用
成分を含むfF5液を得るに鴫・し、限外濾過膜のF液
tレベルを低下させるこ七なく、高いレベルに保持する
方法に関するものである。
電着技術の発達と共に、重着溶液に1成のヤ坤は11F
畳な問題となって来た。丁なわち麺着浴沿げ、通常塩基
性又は酸性の合成樹脂がそれぞれ水溶性酸又は塩基によ
って可溶化された状態で水炸媒体中に含有されており、
その使用に伴って合成梗脂は基質上に塗膜としてII着
されるため、電着浴M中には前le可溶化に使用された
酸又は塩基が、イオンとして残存する。また使用につれ
てニド・化炭素(大急中から)有機溶媒(たとえI/′
i補給物から)塙類(たとえば前処理液から)分解物(
たとオは合成樹脂から)などの不用物袈が、勧着溶沿中
に蓄積することになる。その結果tit塗膜の仕土りが
悪くなると共に、電気効率が悪(ヒするなどの才φ種の
欠点を生ずる。
従って重着溶液から前記したような不用物fを除去し、
その組Mを常に使用肖初のものと大岸のない状斡に特待
することは、1M着塗装における大きな問題となってお
り、珍に多数の処理方法が提案されるに至っている。こ
の中で虻も効率的に有効成分Y回収できる方法として江
目ンあびているのが、限外濾過法などの膜分離方法であ
る。膜分離方法ケ利用てれけ、(11樹脂粒子?殆ど完
全に回収不純物を除去することができるので、回収した
樹脂粒子vl1着浴にもどしても塗料の品質!高度に保
つことができる。また(3)限外濾過ろ液はほぼ完全に
樹脂粒子が除かれているから、こtl、ヲ被塗物の洗浄
水に使用することができる。以上の結果(4)電着製品
の品1jlIめ向上、塗料の節約、水洗水の節約となり
、これらに伴って99にと労力の節約、水洗水の節約が
実親し、さらにこれらにより経賛と、労力の節減、公害
の防止など種々の工業的に有利な効果が認められるよう
になって来た。
しかしながら膜分離方法による宵着有効放分の回収方法
では、%r漬塗料の安定性、浴中での電着塗料濃度の変
化、不純物の混入などの理由から、限外濾過のF液量V
高いレベルで安定化する方法が一番の問題であり、従来
は掠因不明のP数量レベル低下がひんばんに起こったた
め、長期間にわたって安定したν液を出す事は至難であ
った。
従来から限外濾過のテ液量を、高いレベルにかつ安定に
保つ方法としては、膜土にかかる加液Ill!の電着塗
料圧力を増大させる方法によっていたが、その方法では
圧力をかければかける程目すまりが多くなり、膜の性能
を長期的に安定かつ高いレベルにするには問題があった
本発明の方法によれば、従来の方法とは捷ったく異なり
、目すまりの原因を根本から解決しているために、ろ液
量を高いレベルでかつ、長期的に安定させることができ
る。
以下、本発明について更に詳述する。
カチオン電着塗装の工程ン記1図に示す。カチオン電着
塗装工程は、脱Uh工程、化成処理工程、電着工程およ
び水洗工程の四つよりなる。このうち限外濾過モジュー
ル1は、電着1札2、水6.工113v結ぶ工程におい
て用いられる。すなわち限外濾過膜は、1*檜中におい
て汚染された塗料4中から、水、夾雑イオンそ0他低分
子放分をぬきとる。濃縮された塗料5は市N相にもどし
、ぬきとられた水、夾雑イオンその他低分子樹脂を含ん
だろ液6は、水洗液として水洗工程へ戻す。
土Vの枦脂工程とは、持ちこまれた被電着物の表面に付
着している油よごれをアルカリ液などを用いて洗浄し、
W着檜中において級tm物表面へ効穿的に1着諭料Vl
1着できるようにするための工程である。
カチオン電着工程とは、被1゛矯物をマイナス電極にし
て、プラス電荷ケ持った渉料を被電着物表IK析出させ
る工程である。
水洗工程は、都市着物表面に一付着した過剰持ち出し診
料麿分を水洗液で洗浄して、を着に有効な成分vt着檜
へオーバーフローさせるための工程である。水洗工程よ
りオーパーフa−させた電着液と、限外濾過膜などで歯
動された1i着液の量tコン)o−ルすることにより、
W着檜中における電着液の゛濃度を一定に保つことがで
きる。
限外濾過膜の働きにより、カチオン矩′着工程において
連続的に電着処理を行う際、電着槽中の塗料#Jfのバ
ランスを雑持するために、電量部間の水、低分子量イオ
ン叫ヲ選択的にF液として取り出し、一方、濃縮した塗
料Vt着浴に戻すことができる。この選択的処理により
、称着相から、1着に有効な成分であるいかなる顔料、
樹脂Yも、階間から除去せずに所望の塗料濃度圧するこ
とができる。F液中にとり出される成分−には、水けも
とより陰イオン、陽イオンおよび非イオン性物偽、例え
ば酸、アルカリ金属イオン、リン酸塩、クロム酸塩、侯
酸塩、溶剤および溶解二酸化炭素が含まれる。
しかし、このような限外濾過法による’itr*塗料の
濃Imを長期連WF運転すると、膜表品へ不純物が沈着
して、表面にある選択濾過機能ケ有する孔?つぶし、い
わゆる目すオリ現象をおこして炉沿事レベルが低下し、
ついにはP液がまったく出なくなってしまう。このよう
なFhitレベルの低下現象がなぜ起きるのか、原因は
不明であった。
本発明者らはこの原因vase討した結果、目すまりを
生じたモジュールを分解すると、膜の濾過@(P液の出
る側)に大小の結晶が析出し、この結晶が孔をつぶして
し着う事yr j?、い出した。
これらのF沿低下り象は、長期的に運転したモジュール
が少ない事や、P沿低下モゾユールに再現性が嘴、られ
ないこと、混合物を分wするため目すまりの原因となる
要素が多すぎることなどにより、今まで解明できなかっ
たものである。
本発明者らは、これらの結晶を分析した結果、炭酸鉛を
主成分とする金属の炭酸塩が析出していることを見出し
た。
すなわち電着液を長期的に使用すると、空気中から炭酸
がスが、電着液中に炭酸として溶解する。
しかし電着液中には、第4Mlアンモニウム基を持つ可
溶化した樹脂、これらのia+脂の水分散性をよくする
ためや沈着樹脂膜の外観を改良するためにいれる溶媒、
(例えは炭化水素、アルコール、エーテル、グリコール
類など)h料(酸化鉄、酸化鉛、クロム酸ストロンチウ
ム、カーボンプラック、炭塵、二酸化チタン、滑石、伽
酔バリウムおよび彩色顔料例えばカドミウムイエロー、
カドミウムレッド、りaミウムイエa−#)その他界面
活性剤、反応触媒、また液媒体のコンダクタンスV制御
1jるための電解質塩伽(KOJ 、AJ1013 、
K4Fe(ON)6゜BaOノ2 、Na0J %AJ
(NO3)3 、MgOノ2 、C!ao!2.5nO
J4 、NH,Oノ、LiO!、 111.PO4、H
2SO,等)などが添加されている。
このような多くの物質の混合系であり、これらがうまく
可溶化し、対イオンとして安定化し、PHコントa−ル
されているため、炭酸が溶解しても炭酸鉛などの炭酸塩
が析出することはない。
しかしながら膜の濾過側では、カチオン′w11着樹脂
、顔料などが膜を通過できないため、p′液は低分子量
物質の水溶液となる。この際、反応触媒として含まれる
金属の酢酸塩は、カチオン樹脂l脂の捷わりについて、
イオン化し解離安定化していたものが、ろ液ではカチオ
ン樹脂と離されるために不安定になる。このため酢酸鉛
は、炭酸と反応、して炭酸鉛になり、膜表面に析出する
と考えられる。
本発明者ら・は、この現象v8I!々の面から検討した
結果、F液低下のはじまった1L酢酸で洗浄してやるこ
とにより、電着液中KW着効率を低下させる成分を添加
することなく、炭酸鉛の結晶の故長な抑えることが出来
た。
すなわちろ液低下のはじまった膜(P液低下とは、濾過
訃力が運転開始拳の90%以下になることを言うことと
する。)のF部側に、酢酸を混入した炉液と膜を接触さ
せてやればよく、この際添加する酢酸の量は、500〜
10000 ppmであり、これ以上添加すると1着液
中での−が大幅に低下し、悪い影響をJ5λる。またこ
れ以下の量では、層表゛面に析出した炭酸塩を完全に溶
解することができず、F液量は回徐しない。
農と酢#Y含むP液とYl&触させる方法にはいくつか
あるが、代表的な方法は、定期的にモジュールを休止す
る際に、p液体に酢飯を含むろ液な封入する方法(Al
と、定期的な逆洗時間に、F液中に酢11V添加したp
液で逆洗ン行う方法(Blである。
(Alの方法の場合、酢酸含有P液と股との接触時間は
、約1昼夜程度が好ましい。普た定期的に酢#を封入す
る場合には、−ケ月に一度程度行うのが良い。
(Blの方法の場合、酢酸含有p液による逆洗時間は、
連続濾過時間にもよるが、60〜60分連続炉遇しだ後
0.5〜1分間逆洗する程度が良い。
酢酸は、1着塗料中の金属触媒が酢酸塩として入ってか
り、管た拳離度がさほど大きくなく、籐着効率を下げる
拳もないので最適である。
酢酸以外にも、本方法に用いる事の出来る躯としては、
ギ酸、ヒドクキシ酢酸、グリコール酢、乳酸、リンギ酸
など、脂肪族及び芳香族の一価又は多価酸Y使用するこ
とができる。
本方法に用いられる膜は原則的に、1!i着塗料中の有
効成分と低分子量物質Y分離できるものなら伺で屯よい
が、平均孔径1μm以下の膜が好首しい。これ以上の孔
径では、’iir着に有効な鼓料成分、樹脂、顔料など
V透過させてしオう。
好ましくは、平均孔径0.5μm以下ヌは分両分子音で
500万以下の限外Flj膜、逆浸透膜、ミクロフィル
ターと呼はれるものが好ましく、表面にスキン層と呼ば
れる、大きな分子v明止し小さな分子のみV透チさせる
違択透逝能力を持った孔があり、その下に連続的に孔が
大きくなるような支持層を持つ、いわゆる非対称膜と呼
ばれる構造!持った膜は、選択性、流速共に良い結果を
示すので好ましい。
実施例1 関西ヘイント社製カチオ?を着籟料エレクaンφ900
0(Glについて、無化成工業gUFモ’/ニールKO
V −4010v用いて限外濾過を行い、使用したKO
V −4010を各種酸液で封入してテ液量の回復を調
べた。
テストに供したモジュールのJallを第1表に示す。
(以下余白) 第1表 酸制入の条件(rIkは全てF液に投入した。)酸の種
類    一度 テスト鳩1 酢II        500ppmI 
 2 グリコール酸    500 ppm’   3
  taWlk        500ppml   
 4  酢酬/グリコール酸−’71  500 pp
m上紀組成の酸液を第1表のモジュール(XCV−40
10)に5ノ封入し、24時間放置後封入扮を抜き、純
水で簡単に水洗し、亀着塗和液で限外P遍を行った。そ
の結果’(r’!2表に示す。
ν2表 実施例2 ISll西ペイント社製カチオン型笥着塗料エレクaン
φ9000クレーを用いたに社S工場のラインにおいて
、旭化成工業社與UFモゾユールKCV −4010で
のテスト結果を第3表に示す。尚濾過および逆洗の条件
は次の通りであった。(テスト−2,4,6は逆洗なし
) 限外P3jIJ  モジュール入口圧力:ム5 Kp/
=^2G〃  出口圧カニ0.5〃 逆洗   液liJ成:酢酸1000 ppmン含む限
外濾過液 濾過/逆洗:60分730秒 第6表
【図面の簡単な説明】
w、1図はカチオン電着塗装の工程図である。 1・・・限外濾過モジュール 2・・・1着工程 3・・・水洗工程 4・・・汚染された塗料 5・・・濃縮された塗料 6・・・ろ液 特許出願人 旭化成工業株双会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、限外濾過法でカナオフ111着塗料を回収する工1
    iにおいて、限外濾過膜のP液側を、一時的オたは連続
    的に酸溶液と接触させる事を特徴とする限外濾過方法 2 限外濾過法でカチオン11着塗料を回収する工程に
    おいて、F液に酸を添加した液を用いて膜を逆洗するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項紀載の限外濾過方
    法 ° & 限外P速決でカチオン11着塗料を回収する工
    程において、ろ液にaIt添加した液を限外濾過モジュ
    ールの炉氷111i K封入する°手を特徴とする特許
    請求の範囲第1珈記載の限外濾過方法
JP56181009A 1981-11-13 1981-11-13 限外「ろ」過方法 Expired JPS5952240B2 (ja)

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JPS5952240B2 JPS5952240B2 (ja) 1984-12-18

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