JPS63241089A - 湿式スプレ−ブ−ス循環水の処理剤 - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、自動車あるいは家庭電気製品などの湿式スプ
レーブースにおいて、水に捕集された未塗着塗料を不粘
着化して系内での粘着固化を防止するために用いる貯蔵
安定性に富む湿式スプレーブース循環水の処理剤に関す
る。

Ｂ、従来の技術 湿式スプレーブースにおける諸問題は、循環水に捕集さ
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、ウォーターカーテン部、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、作業の効率低下や装
置寿命の短期化、塗料ミストの屋外排出、臭気の発生等
を惹き起こすことである。

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
ス循環水の処理剤として、 ■苛性ソーダ等のアルカリ剤（Ｔｈｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓｏｆ　　ｔｈｅ　　７３ｒｄ　　ＡＥＳＰ、　
　Ｊｕｎｅ　　１９８６　　八−２）■無機凝集剤（Ｔ
ｈｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆｔｈｅ　７３ｒｄ
ＡＥＳＦ、　Ｊｕｎｅ　１９８６　Ａ−２）■両性金属
の塩（ＵＳＰ　４０５５４９５）■カチオンポリマー　
（ＵＳＰ　４０５５４９５）■界面活性剤（特公昭６Ｇ
　−４２２７１）■メラミンーアルデヒド樹脂酸コロイ
ド（特開昭６１等を単独であるいは２種以上を併用して
循環水に添加する方法が用いられてきた。

しかしながら上記従来の処理剤は、一長一短はあるもの
の下記の欠点、即ち・、効果、特に不粘着化作用が不十
分なこと、適用可能１）Ｈの狭小、ｐＨ調整剤の多量使
用、処理剤遊離による循環水ＣＯＤの増加や腐食の惹起
、排水処理の困難性、貯蔵不安定性による劣化（ゲルの
生成）等を有し問題解決には程遠い状態である。

Ｃ１発明の目的 本発明の目的は前記の諸問題を解決することにある。す
なわち従来の湿式スプレーブース循環水の処理剤の貧弱
な不粘着化効果をほぼ完全なものとし、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保全に寄
与し、悪臭等の二次公害を起こさず、貯蔵安定性に優れ
、取扱い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。

本発明者らは、理論と実験に基づいて鋭意研究を重ねた
結果、本発明を完成するに至った。

Ｄ１発明の構成 本発明は尿素とメラミンとアルデヒドの共重合体、その
初期縮合物、尿素とメラミンとアルデヒドの共重合体の
結合メチロール基をアルキルエーテル化したアルキルエ
ーテル化共重合体、および尿素とメラミンとアルデヒド
の共重合体の結合メチロール基をアルキルエーテル化し
たアルキルエーテル化共重合体の初期縮合物からなる群
から選ばれる少なくとも一種の化合物の酸コロイド溶液
を主成分として構成される。

本発明の処理剤に用いる尿素とメラミンとアルデヒドの
共重合体もしくはその初期縮合物は、尿素とメラミンの
総モルに対して尿素を最大量で９２モル％、好ましくは
９１ないし５０モル％さらに好ましくは９０ないし６０
モル％含むものでありこの樹脂酸コロイド溶液は、尿素
とメラミンにアルデヒドを反応させて得られたメチロー
ル化物を更に酸溶液に加えることによって、製造するこ
とができる　（後出の合成側参照）。

本発明の処理剤の製造において用いられるアルデヒドと
してはホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、プロピオンアルデヒド等が挙げられるが
、とりわけホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドが
取扱い及び反応効率の面から好ましい。通常、尿素とメ
ラミンに対するアルデヒドの仕込割合は、尿素とメラミ
ンの総モルに対して２ないし２０倍、特に２，５ないし
５倍が好ましい。

本発明の処理剤の製造において用いられる酸としては、
塩酸、硝酸等の無機酸の他、ギ酸、酢酸、プロピオン酸
、グルコン酸、乳酸、クエン酸、リンゴ酸等の有機酸が
挙げられる。なかでも乳酸は安定したコロイド溶液を生
じ、実用性のある広いｐ）（領域で効果を発揮する故特
に好適である。酸の添加量は酸の種類に依存するが、一
般にはメラミン１モルに対し０．５ないし６モルとする
のか適当である。

酸添加量が０，５モル未満となると酸コロイド特性を十
分に発揮させることが困難となり、一方６モルを超える
と、コロイド溶液の安定性が悪くなる傾向がある。

以下に本発明の処理剤に用いろ樹脂酸コロイド溶液の合
成の１例を記述する。

合成例１ 尿素−メラミン−ホルムアルデヒド共重合体を製造する
ために尿素０．３モル（１８ｇ）とメラミン０．１モル
（１２，６ｇ）に３５％ホルマリンをホルムアルデヒド
として１．２モルを゛加え、撹拌しながら７０℃に加熱
した。しばらく加熱すると透明溶液となり、さらに１５
分間７０℃に保ち反応させたのち、室温まで冷却した。

この共重合体は樹脂濃度４９．９重量％の透明溶液とし
て得られｐＨ＝５，４であった。

５０％乳酸５．４ｇと脱イオン水７４．６ｇを均一混合
した酸溶液を調整し、上記共重合体２０．０ｇを添加撹
拌して、乳酸とメラミンのモル比が２で樹脂濃度が１０
重量％である透明溶液を得た。この透明溶液を室温下で
４日間熟成させて樹脂酸コロイド溶液とし、実施例にお
ける使用に供した。

この合成例を、合成番号ｌとした。以下同様にして尿素
とメラミンのモル比、ホルムアルデヒド量、酸とメラミ
ンのモル比を変えて製造した樹脂酸コロイド溶液を第１
表にまとめて示した。

本発明の処理剤の特徴を更に明確にするために以下詳述
する。

貯蔵安定性は樹脂酸コロイド製品を使用する上で最も重
要な項目の一つである。本発明の処理剤の樹脂中の尿素
とメラミンの総モルに対する尿素の量を変化させて共重
合体を合成し、乳酸コロイド溶液を調製し、その貯蔵安
定性を観察した。乳酸コロイド中の樹脂濃度は１５重量
％と１２重量％、貯蔵温度は室温と５０℃とした。貯蔵
安定性は樹脂酸コロイドの寿命として製品がゲル化する
までの時間とした。結果を図１に示した。

図１より明らかなように、樹脂中の尿素量が８３モル％
の時樹脂酸コロイドの寿命は最も長く、尿素量が８３モ
ル％より少なくても多くても寿命は急速に低下する。こ
の特性は貯蔵温度や樹脂濃度が異なっていても同じであ
り、貯蔵温度や樹脂濃度が変っても樹脂中の尿素量の多
少による逆転はない。従って尿素−メラミン−アルデヒ
ド系樹脂酸コロイドの貯蔵安定性には、尿素とメラミン
の共重合組成比が昔しく影響し高貯蔵安定性のものは、
高濃度製品として得ることが可能であって、産業上の利
用価値が著しく大であるといい得る。

樹脂酸コロイドは水に不溶な物質をコロイド状にし可溶
状態に保つ技術であり、樹脂酸コロイドを調製する酸量
を決定するのはメラミンに対する酸の割合が調整要素で
あることが知られている。

従って同じ濃度の樹脂酸コロイドを調製する際必要な酸
の量は、尿素とメラミンの共重合組成比に依存して尿素
含有割合が多いほど少量ですむ。

この酸必要量が少ないことは樹脂酸コロイド調製が経済
的に安価でできるのみならず、実用規模で使用の際ｐＨ
調整用アルカリの量を少なくでき、そのため水中の電気
伝導度の上昇が少なくなり、その結果循環水系中の設備
の腐食等の開運も低くおさえることが可能となる。

樹脂酸コロイド調製に必要な酸の量を、他の合成条件を
一定とした場合の配合量として第２表に示した。

１）共重合工程で合成された共重合物（４０％液状）を
使用 ２）メチロールメラミンは液状で得られないため、結晶
粉末で取り出し使用 ※　調製条件ニ一定の合成条件は次の通りである。

［共重合工程］ ・樹脂濃度：４０ｗｔ％ ・メチロール化の割合　：　３　（ｍｏｌ、　ｒａｔｉ
ｏ）・全配合量：１００ｇ ［該コロイド工程］ ・酸の種類：乳酸 ・樹脂濃度：１５ｗｔ％ ・酸とメラミンの割合　：　２　（ｍｏｌ、　ｒａｔｉ
ｏ）また、尿素とメラミンの共重合組成比は、樹脂酸コ
ロイド製造工程にも影響を及ぼし、尿素を含まないメラ
ミンとアルデヒドの樹脂酸コロイドを調製する際メチロ
ールメラミンは水に不溶であるため一旦固体で取り出し
その後酸溶液中に溶解するという製造技術、製造工程を
必要とする。すなわち製造工程の途中で固体を取扱う技
術（分離、濾別、洗浄、乾燥など）が必須で煩雑である
。−力木発明の処理剤に用いる尿素−メラミンーアルデ
ヒド系樹脂酸コロイドは一旦原料を仕込んでしまうと、
終始液体系として取扱い可能のため上記のメラミン−ア
ルデヒド樹脂酸コロイドの場合必要となる特殊な技術を
要しないばかりでなく製造工程の簡略化となる。

以上述べたように、本発明の処理剤に用いる尿素−メラ
・ミンーアルデヒド系樹脂酸コロイドはその共重合組成
比を巧妙に使いわけることによって産業上利用価値の大
きい処理剤として極めて有用なものとなる。

本発明の処理剤を実用規模で使用するには通常、循環水
ポンプの吸入吐出口等の処理剤の分散性の良い所や循環
水と余剰塗料との接触部の上流側の循環水配管系内へ循
環水量に応じて、予め配合された処理剤を連続注入する
ことが好ましいが、間欠注入しても良い。

本発明の処理剤の添加量は通常、余剰塗料の量に対し尿
素とメラミンとアルデヒドの共重合体やその初期縮合物
の酸コロイド溶液の樹脂量として０．００５〜５０重量
％の範囲、好ましくは０．０５〜２０重量％の範囲が適
当である。また循環水に対する注入量は、塗装塗料の量
、塗装方法等により異なるが、循環水中の尿素とメラミ
ンとアルデヒドの共重合体やその初期縮合物の酸コロイ
ド溶液の樹脂濃度として１〜５００　ｐｐｍ程度が目安
である。

なお本発明の処理剤を循環水に添加した後、循環水のｐ
Ｈを６〜１２、特に７〜１０に調整するのが好ましい。

ｐＨが６未満あるいは１２よりも大であると塗料の粘着
性低減効果を十分に発揮し得な（なる。この理由につい
ては、循環水に添加された処理剤のｐＨが上記６〜１２
の範囲から大きく逸脱するとコロイドの会合が十分に進
行しにくくなるためであると推察される。

ｐＨ９Ｊ８整に用いる酸やアルカリ剤としては塩酸。

硝酸、水酸化ナトリウム、アンモニア等の公知のものを
選ぶことができる。

なお本発明の処理剤と界面活性剤、水溶性高分子凝集剤
、クレー、タルク、炭酸カルシウム等の少なくとも１種
とを併用すると余剰塗料の不粘着化能力や塗料滓の沈降
または浮上を促進し塗料滓と処理水とに分離する能力が
更に増強される。この際、本発明の処理剤と前記の物質
は、両者が容易に混和するものは予め混合した組成物と
して注入されるが、混和し難いものは同一循環水中に別
々に注入してもよい。

９０作用 本発明の処理剤が循環水中の余剰塗料の粘着性を低減さ
せる作用機構の詳細は必ずしも明確ではないが、酸溶液
中でコロイド状態となって溶解している尿素とメラミン
とアルデヒドの共重合体の縮合物が循環水中に添加され
Ｉ）Ｈが上昇することによりコロイド性が破られ会合す
る際に塗料成分をまきこんで結合し不溶化するとともに
、この結合体は尿素−メラミン−アルデヒド樹脂として
の特性を発揮するものと推察される。ただし本発明はこ
の推察によってなんら拘束されるものではない。

Ｆ、実施例 以下に本発明を実施例によって詳述する。

実施例１ １Ｌビーカーに水５００ｍ１を入れ、第１表の処理剤を
樹脂分換算で０．３５ｇ加え所定のＩ）Ｈに調整した後
、ハンドミキサーで強撹拌しながらアクリル系メタリッ
ク油性塗料５ｍｌを徐々に滴下した。

２分間強撹拌した後静置し、塗料の不粘着化性によって
効果を判定した。ただし捕集塗料の不粘着化は官能的で
数値化し難い為、良好な順序に◎。

Ｏ１△、×の記号を使って４段階で表現した（以下の実
施例についても同様とする）。結果を第３表に示した。

比較例１ 本発明の処理剤のかわりに、一般的な凝集剤であるアル
ミン酸ナトリウムやポリ塩化アルミニウムをもちいて、
実施例１と同様な実験を行った。

結果を第３表に併記した。

実施例２ 添付図−２に示すような試験用スプレーブース（保有水
量１５Ｌ、循環水ｆｉ２０Ｌ／分）にあらかじめ第１表
の処理剤を添加しｐＨを８〜１０に調整した後、自動車
用上塗り塗料である油性のアルキッド系ソリッド塗料２
０ｍ１をスプレーガンを用いて循環水中に７〜１０分間
連続噴霧した。テストの結果塗料は粘着性を失うことが
認められた。

結果を第４表に示した。

比較例２ 本発明の処理剤のかわりに、亜鉛酸ナトリウムや硫酸バ
ンドを用いて、または薬品を添加しないで、実施例２と
同様な実験を行った。結果を第４表に併記した。

（以下余白） 第４表　実施例２ 忰添加ｍは樹脂分換算である。

第３表と第４表の結果より、本発明の処理剤は少量の添
加量でまた広いｐＨ範囲で塗料を不粘着化することが認
められた。

Ｇ３発明の効果 本発明の処理剤によれば、尿素を含まないメラミンとア
ルデヒドの樹脂酸コロイドにくらべて貯蔵安定性が著し
く改善され未塗着塗料を含む湿式スプレーブース循環水
中で完全に塗料滓は不粘着化され、湿式スプレーブース
循環水としての利用価値を高め塗装ラインの水バランス
向上に寄与するのみならず、不粘着化された塗料滓はそ
の排出が容易になり、塗装設備保全、操業率上昇３作業
環境の改善と安全性確保に大きな効果を奏するものと期
待される。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明の処理剤の寿命；日（貯蔵安定性）と該
処理剤中の尿素含有率（尿素量：モル％）との関係を示
す。 図−２は、試験用湿式スプレーブースの略図を示す。 ■、循環ビット ２．ポンプ ３、スプレーガン ４６ウオーターカーテン 特許出願人　　伯東化学株式会社 代表者　高山成雄 第１ｆｆｌ 寿命と尿素量の関係図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、尿素とメラミンとアルデヒドの共重合体、その初期
   縮合物、尿素とメラミンとアルデヒドの共重合体の結合
   メチロール基をアルキルエーテル化したアルキルエーテ
   ル化共重合体、および尿素とメラミンとアルデヒドの共
   重合体の結合メチロール基をアルキルエーテル化したア
   ルキルエーテル化共重合体の初期縮合物からなる群から
   選ばれる少なくとも一種の化合物の酸コロイド溶液を主
   成分とすることを特徴とする貯蔵安定性に富む湿式スプ
   レーブース循環水の処理剤。 ２、尿素とメラミンの総モルに対して尿素を９２ないし
   ５０モル％含む特許請求の範囲第１項記載の湿式スプレ
   ーブース循環水の処理剤。 ３、尿素を９０ないし６０モル％含む特許請求の範囲第
   ２項記載の湿式スプレーブース循環水の処理剤。 ４、アルデヒドの割合は、尿素とメラミンの総モルに対
   して２ないし２０倍である特許請求の範囲第１項記載の
   湿式スプレーブース循環水の処理剤。 ５、酸はメラミン１モルに対して０．５ないし６モル添
   加されて酸コロイド溶液を生成する特許請求の範囲第１
   項記載の湿式スプレーブース循環水の処理剤。