JPS6333799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は湿式スプレーブース処理剤に係り、特
に湿式スプレーブースにおいて、余剰ペイントを
捕集するために噴霧される循環水中の塗料の粘着
性を低減し、系内への塗料の粘着固化を防止する
湿式スプレーブース処理剤に関する。 ［従来の技術］ 自動車工業における塗装工程では、一般に車体
に噴霧されたペイントの歩留りは60〜80％であ
り、使用ペイントの40〜20％は次工程で除去すべ
き過剰ペイントである。この過剰に噴霧された余
剰ペイントを捕集するには、通常、水洗による湿
式スプレーブースで処理されており、水洗水は循
環使用される。 このような湿式スプレーブースにおいて、水洗
水に捕集される余剰ペイントは粘着性が高いた
め、スプレーブースの水膜板、配管系、スプレー
ノズル等に付着して配管やノズルの目詰りを起こ
し、水洗効率を著しく低下させることとなる。ま
た、余剰ペイントの付着により、スプレーブース
の排気系が詰り、空気の流通が阻害された場合に
は、ブース内にペイント溶剤が充満し、安全衛生
上危険な状態となり、著しく作業環境を悪化させ
る。しかも、余剰ペイントの大部分はスプレーブ
ースのブースピツト底、循環ピツト底に沈積し、
沈積したペイントは時間の経過と共にゴム状に固
化し、清掃除去に多大な手間と労力と要するよう
になる。 また、洗浄水中に捕集されたペイントは、系内
に付着又は沈降するのみならず、ペイント成分が
溶解したり、微粒子となつて分散したりする。特
に水性ペイントの場合には分散し易く、水中の懸
濁物質SSや溶解固形分TDSを増加させる。TDS
が増加すると系内の腐食進行を助長する。また、
ペイント中の溶剤はブース排気中の炭化水素HC
を増加させるだけでなく、洗浄水中に溶解した循
環水のCODを上昇させる。更には、ペイントの
溶剤の種類によつては循環水を酸性化し、その結
果システムの腐食を促進させることとなる。 このような問題点を解決するために、従来よ
り、洗浄水に配合するスプレーブース処理剤が開
発されており、 NaOH、KOH等のアルカリ Zn塩等の両性金属 カチオン性ポリマー 界面活性剤 等の薬剤を単独であるいは２種以上を併用して洗
浄水に添加する方法が知られている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の処理剤は、 効果が十分でない、 適用できるPH範囲が狭く、安定な処理を行な
うことが難しい上、PH調整剤を多量に必要とす
る、 処理薬剤の遊離のために循環水中のCODが
増加する、 このため廃水処理が困難であり、廃水中のス
ラツジ量も増加する、 等の問題点を有し、工業的に有利なものとはいえ
なかつた。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記従来の問題点を解決するべくなさ
れたものであり、 メラミン１モルに対してアルデヒドが１〜６モ
ル結合したメチロールメラミンと一塩基酸とから
成るメラミン・アルデヒド酸コロイド溶液を含む
ことを特徴とする湿式スプレーブース処理剤、 及び、メラミン１モルに対してアルデヒドが１
〜６モル結合したメチロールメラミンをアルキル
エーテル化したアルキルエーテルメチロールメラ
ミンと一塩基酸とから成るメラミン・アルデヒド
酸コロイド溶液を含むことを特徴とする湿式スプ
レーブース処理剤 を要旨とするものである。 以下本発明につき詳細に説明する。 本発明に用いるメラミン・アルデヒド酸コロイ
ド溶液は、後掲の製造例に見られるようにメラミ
ンと、メラミン１モルに対して１〜６モルのアル
デヒドとを反応させて得られたメチロールメラミ
ンに更に一塩基酸を加えることによつて製造する
ことができる。また、メチロールメラミンを更に
低級アルコールでアルキルエーテル化したものに
一塩基酸を加えて製造したものを用いることもで
きる。 本発明で用いられるメチロールメラミン又はア
ルキルエーテル化メチロールメラミンは下記の構
造式で示され、酸コロイド液はこのものが１〜10
個程度縮合したものである。 （上記式中、R₁，R₂は同一であつても、異な
つていても良く、それぞれ水素又は炭素数１〜４
の低級アルキル基を示す。） 本発明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り扱い及び反応効率の面から
好ましい。 メラミンとアルデヒドとの仕込割合は、メラミ
ン１モルに対してアルデヒド１〜６モルとする。 但し、アルデヒドが2.5モルを超えると、酸コ
ロイド溶液としたときに遊離のアルデヒド量が多
くなる。遊離のアルデヒドはCOD源となるので、
CODが問題となるところではアルデヒド量は2.5
モル以下とするのが好ましい。 こうして得られたメチロールメラミンは、水に
は溶解しないが、酸溶液にはコロイド状態となつ
て溶解する。一方メチロールメラミンを更にアル
キルエーテル化して得られるアルキルエーテル化
メチロールメラミンは水溶性であり、酸を添加す
ると、エーテル分解してメチロールメラミンを生
成し、同様にコロイド状になる。 本発明において、酸としては一塩基酸を用い
る。一塩基酸としては、塩酸、硝酸等の鉱酸の
他、ギ酸、酢酸、乳酸、プロピオン酸等の有機酸
が挙げられる。なかでも塩酸は安定したコロイド
溶液が得られるので好ましい。 なお、一塩基酸、特に塩酸の添加量は、メラミ
ン１モルに対して0.5〜1.5モル程度、好ましくは
0.7〜1.3モルとするのが好適である。 酸添加量が0.5モル未満となると、酸コロイド
性を十分に発揮させることが困難となり、一方、
1.5モルを超えると、コロイド溶液の安定性が悪
くなる傾向が生じる。 このメチロールメラミンの酸コロイド溶液中に
は、コロイド溶液調製初期においては遊離のアル
デヒドが多く存在するが、調製後、室温で放置し
て熟成すると遊離のアルデヒドが減少する。熟成
は加熱することによつて加速することもできる。
熟成時間は、室温熟成の場合は５日〜３ケ月、加
熱熟成の場合は50℃で２〜３時間程度が適当であ
る。 次にこのようにして得られるメラミン・アルデ
ヒド酸コロイド溶液を含む本発明の湿式スプレー
ブース処理剤の使用方法について説明する。 本発明の処理剤は、湿式スプレーブースの循環
洗浄水中に注入し、洗浄水中に捕集された余剰ペ
イントを不粘着化し、これが水膜板や配管に付着
するのを防止し、また、ピツト内に沈積したスラ
ツジが粘着固化するのを防止するものである。 本発明の処理剤の添加量は、余剰ペイント量に
対するメラミン・アルデヒド酸コロイド溶液の重
量で0.1〜300％の範囲、通常１〜10％の範囲が適
当である。また循環水に対する注入量は、塗装ペ
イント量、塗装方法等により異なるが、循環水中
のメラミン・アルデヒド酸コロイド溶液濃度で１
〜5000ppm程度が日安であり、ジヤーテストによ
り適宜決定する。 なお、本発明の処理剤を循環水に添加した後、
循環水のPHを４〜10、特に５〜９に調整するのが
好ましい。PHが４未満あるいは10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く
なる。（この理由については、処理剤のPHが過度
に低かつたり、逆に過度に高かつたりすると、コ
ロイドの会合が十分には進行し難くくなるためで
あると推察される。） PH調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。 本発明の処理剤の添加方法としては、通常、洗
浄水スプレー量に応じて連続注入するが、間欠注
入としても良い。 処理剤の添加箇所としては特に制限はないが、
循環水の送給側、特に洗浄水とペイントとが接触
する直前の配管系に添加するのが最も効果的であ
る。 なお、本発明の処理剤は、更にアルカリ剤、界
面活性剤、水溶性高分子凝集剤、その他PAC（ポ
リ塩化アルミニウム）や硫酸バンド、塩化第二鉄
等の無機凝集剤等を併用しても良い。 アルカリ剤は、塗料の粘着性をより低減させ、
また装置の防食面からも有効である。 界面活性剤は、塗料の分散性及び乳化性の向上
に有効である。界面活性剤としては、それ自体公
知の任意の陰イオン界面活性剤、非イオン界面活
性剤、両性イオン界面活性剤あるいは陽イオン界
面活性剤の１種あるいは２種以上の組合せが使用
できる。具体的には、アルキルベンゼンスルホン
酸ナトリウム、高級アルコール硫酸エステルナト
リウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アル
キルスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホコハ
ク酸ナトリウム、シアルキルスルホコハク酸ナト
リウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウ
ム―ホルマリン縮合物、アルキルナフタリンスル
ホン酸ナトリウム、スルホン化複素環式化合物、
脂肪酸―アミノ酸縮合物等の陰イオン界面活性
剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリ
エチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシ
エチレン脂肪酸アミドエーテル、ポリエチレング
リコールアルキルアミンエーテル、多価アルコー
ル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン多価アル
コール脂肪酸エステル、アルキロールアミド等の
非イオン界面活性剤；ベタイン型、イミダゾリン
型、スルホン酸型あるいはアラニン型の両性界面
活性剤；アルキルピリジニウム塩酸塩、アルキル
トリメチルアンモニウムハライド、ポリオキシエ
チレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンドデ
シルアミン等の陽イオン界面活性剤等が挙げられ
る。本発明においては、これらの界面活性剤のう
ちでも、非イオン界面活性剤を用いるのが好まし
い。 界面活性剤の使用量はメラミン・アルデヒド酸
コロイド溶液１重量部に対して0.01〜１重量部が
適当である。 また水溶性高分子凝集剤やPAC、硫酸バンド、
塩化第二鉄等の無機凝集剤は固液分離性を高める
のに有効である。 水溶性高分子凝集剤としては、公知のものが使
用できるが、なかでもアクリルアミド系のものが
望ましく、ポリアクリルアミド、ポリメタアクリ
ルアミド、ポリアクリルアミド又はポリメタアク
リルアミドの部分加水分解物、アクリルアミド又
はメタアクリルアミドと他のビニル系単量体例え
ばアクリル酸エステル、アクリロニロリル、ジア
ルキルアミノエチルメタクリレート又はその四級
化物との共重合体、ポリエチレンイミンで代表さ
れるポリアルキレンポリアミン、水溶性のジシア
ンジアミド―ホルムアルデヒド縮合物、ポリジメ
チルジアリルアンモニウム塩、エピハロヒドリン
―アミン縮合物、カチオン化グアガム等が好適に
使用される。 ［作用］ 本発明の湿式スプレーブース処理剤によれば、
湿式スプレーブースにおいて、余剰ペイントを捕
集するために噴霧される循環水中の塗料の粘着性
が低減され、系内への塗料の粘着固化が防止され
る。この循環水中の塗料の粘着性を低減させる作
用機構の詳細に必ずしも明確ではないが、酸溶液
中でコロイド状態となつて溶解しているメラミン
―アルデヒドが、循環水中に添加されPHが上昇す
ることによりコロイド性が破られて会合し、この
会合に際し、塗料成分をまき込んだ形で結合し不
溶化することによるものと考えられる。また、塗
料成分をまき込んだ結合体は、メラミン・アルデ
ヒド樹脂としての性質が強く出るため、塗料の粘
着性が取り除かれるものと推定される。 ［実施例］ 以下、製造例、実施例及び比較例により本発明
を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を
超えない限り、以下の実施例に限定されるもので
はない。 メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液の製造例 蒸留水93mlにメラミン63g（0.5モル）とパラホ
ルムアルデヒド30g（ホルムアルデヒドとして1.0
モル）とを加え、NaOHでPHを10.0に調整し、70
℃に加熱してメラミンを溶解させた。更に70℃で
５分間反応させたのち、室温下に放置して徐々に
冷却してメチロール化メラミンの結晶を析出させ
た。この析出物をブフナーロート上に集め、メタ
ノールで洗浄したのち減圧乾燥した。この乾燥し
たメチロール化メラミンは元素分析の結果、メラ
ミン：ホルムアルデヒド＝１：2.19であつた。 このメチロール化メラミン10g（0.05モル）を
1.35％塩酸溶液100mlに添加し（対メラミン0.75
モル）、撹拌して酸コロイド溶液を得た。次の実
施例例における使用に際しては、更に室温で12日
間放置して熟成させた。 実施例 １〜８ アクリル系樹脂ペイントを溶剤（トルエン：ア
セトン：酢酸メチル：メタノール＝10：30：30：
30（容量比））に溶解しペイント溶液とした。この
ペイント溶液を市水に急速撹拌（5000rpm、マグ
ネチツクスタラー）下、滴下させてペイント分散
液を調整し、湿式ペイントブース循環水を合成し
た。この循環水の水質は次の通りであつた。 ペイント濃度 ：2000mg／ PH ：6.7 電気伝導度 ：590μS／cm SS ：1500mg／ COD ：400mg／ この合成循環水500mlをビーカーに採取し、場
合によりHCl又はNaOHを加えて第１表に示すPH
に調整したのち、前記製造例で製造されたメラミ
ン・アルデヒド酸コロイド溶液を第１表に示す量
添加し、２分間撹拌した。次いで30分間放置し、
ビーカー内の水と浮遊物を捨て、ビーカー壁に付
着したペイントの乾重量を測定した。 結果を第１表に示す。 実施例 ９ メラミン・アルデヒド酸コロイドと共にポリエ
チレングリコール系ノニオン界面活性剤を各々第
１表に示す量添加し、PHを6.5に調整したこと以
外は実施例１と同様にして、付着ペイント量の測
定を行なつた。 結果を第１表に示す。 実施例 10 前記製造例におけると同様な方法で得られたメ
チロール化メラミン70g（0.3モル）としゆう酸
0.18gをメタノール140gに添加し、還流下、撹拌
しながら加熱した。メチロールメラミンが溶解し
たら反応液を冷却し、メタノールに溶解した
NaOHで中和し、PH８〜10に調整した。一夜静
置後、析出物を濾別し、濾液を50℃、減圧下で濃
縮して、メタノールを除去した。この結果、無色
透明な粘稠飴状物のメトキシメチロールメラミン
を得た。 このメトキシメチロールメラミン10g（0.039モ
ル）に1.35％塩酸溶液78ml（対メラミン0.75モ
ル）を加え、撹拌して酸コロイド溶液を得た。 これを実施例１と同様の手順により、合成湿式
ペイントブース循環水に加えて、付着ペイントの
重量を測定したが、全く付着は見られなかつた。 比較例 １〜５ メラミン・アルデヒド酸コロイドのかわりに塩
化亜鉛（比較例１〜３）、ポリエチレングリコー
ル系界面活性剤（比較例４）、PAC（比較例５）
を用い、その添加量及びPH調整を第１表に示す値
としたこと以外は実施例１と同様にして付着ペイ
ント量の測定を行なつた。 結果を第１表に示す。 比較例 ６ ペイントブース処理剤を全く使用しなかつたこ
と以外は実施例１と同様にして付着ペイント量の
測定を行なつた。 結果を第１表に示す。 第１表より、本発明の湿式ペイントブース処理
剤は少量の添加で付着ペイント量を少なくするこ
とができ、湿式スプレーブースにおいて系内への
塗料の付着、粘着固化を著しく低減できることが
明らかである。また、PHも中性付近の他、通常程
度の酸性域、アルカリ性域でも効果を発揮するこ
とが認められる。

【表】

【表】 ［効果］ 以上詳述した通り、本発明の湿式スプレーブー
ス処理剤は、特定のメチロールメラミンと一塩基
酸とから成るメラミン・アルデヒド酸コロイド溶
液を含むものであり、この処理剤を循環洗浄水中
に注入することにより、スプレーブースにおいて
洗浄水中に補集された塗料の粘着性が殆どなくな
り、塗料はさらさらした粒子状となる。 従つて、本発明の湿式スプレーブース処理剤を
用いることにより、 配管等への塗料の付着、ノズルの目詰り等が
防止され、水洗効率が良好に維持される。 排気系の閉塞等による作業環境の悪化が防止
される。 ブースピツト等に沈積又は浮上した塗料スラ
ツジが固化し難くなり、容易に除去できるよう
になる。 洗浄廃液が固液分離し易くなり、廃水処理が
容易となる。 循環水のCOD濃度を低減できるため、洗浄
廃水処理量を大幅に低減することができる。 湿式スプレーブースシステムの腐食を防止す
ることができる。 広いPH範囲での使用が可能である。 等の効果が奏され、スプレーブース処理を工業的
に極めて有利に行なうことが可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ メラミン１モルに対してアルデヒドが１〜６
   モル結合したメチロールメラミンと一塩基酸とか
   ら成るメラミン・アルデヒド酸コロイド溶液を含
   むことを特徴とする湿式スプレーブース処理剤。 ２ 一塩基酸は塩酸であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の処理剤。 ３ 塩酸はメラミン１モルに対し0.5〜1.5モル添
   加されて成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の処理剤。 ４ メラミン１モルに対してアルデヒドが１〜６
   モル結合したメチロールメラミンをアルキルエー
   テル化したアルキルエーテルメチロールメラミン
   と一塩基酸とから成るメラミン・アルデヒド酸コ
   ロイド溶液を含むことを特徴とする湿式スプレー
   ブース処理剤。