WO2016158510A1 - 湿式塗装ブース循環水処理剤および湿式塗装ブース循環水処理方法 - Google Patents

湿式塗装ブース循環水処理剤および湿式塗装ブース循環水処理方法 Download PDF

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WO2016158510A1
WO2016158510A1 PCT/JP2016/058750 JP2016058750W WO2016158510A1 WO 2016158510 A1 WO2016158510 A1 WO 2016158510A1 JP 2016058750 W JP2016058750 W JP 2016058750W WO 2016158510 A1 WO2016158510 A1 WO 2016158510A1
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WO
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meth
circulating water
salt
water treatment
treatment agent
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Application number
PCT/JP2016/058750
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄太 有元
克美 松本
努 吉川
Original Assignee
栗田工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a wet paint booth circulating water treatment agent and a wet paint booth circulating water treatment method. More specifically, the present invention relates to a wet paint booth circulating water treatment agent capable of imparting floatability to sludge in the wet paint booth circulating water and reducing the amount of sludge accumulated in a water tank, and the water treatment agent. The present invention relates to a method for treating circulating water in a wet paint booth.
  • the painting booth is a production facility necessary for painting work that is configured to discharge spray mist.
  • the painting booth has a function to properly discharge organic solvents generated during spraying work to the outdoors, an effective capture function for unpainted paint generated by overspray, and dust on the coating to improve the coating quality.
  • Appropriate functions for generating suction air speed to prevent adhesion and protect the human hygiene environment are required.
  • unpainted paint is collected with circulating water.
  • Patent Document 1 In order to remove the uncoated paint collected in the circulating water, a water treatment method using a combination of an inorganic flocculant such as polyaluminum chloride and a nonionic polymer flocculant aid (Patent Document 1), melamine A method of treating water using an aldehyde acid colloid solution (Patent Document 2) has been proposed.
  • an inorganic flocculant such as polyaluminum chloride and a nonionic polymer flocculant aid
  • Patent Document 2 A method of treating water using an aldehyde acid colloid solution
  • ⁇ ⁇ Sludge can be obtained by agglomerating uncoated paint with the above chemicals.
  • the sludge is removed from the circulating water by a known method.
  • sludge having a specific gravity greater than that of water tends to accumulate in a water tank or the like.
  • inorganic flocculants and high hydrophilic polymer flocculants that are added for flocculation of uncoated paints themselves tend to settle, and they may accumulate in a water tank or the like.
  • Patent Document 3 In order to remove the unpainted paint, a method of performing a water treatment using a phenol resin and a cationic polymer in combination (Patent Document 3) has been proposed. In this method, since the cationic polymer neutralizes the anionic property of the phenol resin, it seems that an effect of floating sludge and reducing sludge accumulation can be expected. However, in order to obtain a sufficient floating effect, a large amount of cationic polymer must be added.
  • JP-A-52-71538 Japanese Patent Laid-Open No. 62-266159 JP 2004-337671 A
  • An object of the present invention is to provide a wet paint booth circulating water treatment agent capable of imparting floatability to sludge in the wet paint booth circulating water and reducing the amount of sludge accumulated in a water tank, and the water treatment agent.
  • the wet paint booth was to provide a method of treating circulating water.
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a benzyl group
  • Y is O or NH
  • n represents the number of repetitions in parentheses and is an integer from 2 to 5
  • Z ⁇ is a counter anion.
  • a method for treating circulating water in a wet coating booth comprising adding the water treatment agent according to any one of [1] to [3] to the circulating water.
  • the water treatment agent according to the present invention is excellent in the condensation effect due to charge neutralization. Furthermore, since the water treatment agent according to the present invention does not settle and deposit itself, and even if it is used in a small amount, it can impart levitating property to the sludge in the circulating water, so sludge accumulation can be reduced.
  • the water treatment agent according to the present invention can improve the coagulation effect by charge neutralization and reduce sludge accumulation more effectively by using in combination with an inorganic coagulant, particularly an aluminum coagulant.
  • the water treatment agent according to the present invention has a structural unit derived from the monomer represented by the formula (A) and a structural unit derived from styrene.
  • the structural unit derived from the monomer represented by the formula (A) is a cationic structural unit.
  • the surface of the uncoated paint is usually at a negative potential.
  • the surface potential of the uncoated paint is set to a value close to zero, for example, about ⁇ 5 ⁇ eq / L, for the structural unit derived from the monomer represented by the formula (A), and agglomerated flocs are generated due to the attractive force between particles. Make it easier.
  • the structural unit derived from styrene is a hydrophobic structural unit.
  • the wet coating booth circulating water contains a lot of bubbles due to the falling of the liquid, air entrainment from the free surface (slosh phenomenon) due to shaking, and the floating of the air staying in the dredging system.
  • the bubbles are hydrophobic. Since the sludge obtained by aggregating with the water treatment agent according to the present invention contains structural units derived from hydrophobic styrene, it has a strong affinity with hydrophobic bubbles. A large number of bubbles adhere to the sludge, and the floating property can be improved.
  • the wet paint booth circulating water treatment agent according to the present invention is a structural unit derived from the monomer represented by the formula (A) (hereinafter sometimes referred to as unit (a)) and a structural unit derived from styrene (
  • unit (a) a structural unit derived from styrene
  • a copolymer having a unit (b)) hereinafter also referred to as a cationic ST copolymer
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a benzyl group
  • Y is O or NH
  • n represents the number of repetitions in parentheses and is an integer of 2 to 5
  • Z ⁇ is a counter anion.
  • the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 2 , R 3 or R 4 may be linear or branched.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group and t-butyl group.
  • the counter anion in Z ⁇ is not particularly limited, but is preferably a halogen ion, a sulfate ion, a phosphate ion, a borate ion or an organic acid anion, and more preferably a halogen ion.
  • the halogen ion include chlorine ion, fluorine ion, bromine ion and iodine ion. Of these, chlorine ions are preferred.
  • Examples of the monomer represented by the formula (A) include 2- (meth) acryloxyethyldimethylammonium salt, 3- (meth) acryloxypropyldimethylammonium salt, 4- (meth) acryloxybutyldimethylammonium.
  • (Meth) acryloyl means “methacryloyl” or “acryloyl”. Of these, 2- (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium salt is preferred.
  • the ammonium salt include ammonium halide, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonium borate, and ammonium nitrate.
  • the unit (a) contained in the cationic ST copolymer may be derived from only one monomer among the monomers represented by the formula (A) or different. It may be derived from two or more monomers.
  • the amount of the unit (a) contained in the cationic ST copolymer is not particularly limited, but is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 20 to 80 mol%. When the amount of the unit (a) is in the above range, the condensation effect and the floating property improvement effect due to charge neutralization become higher.
  • the amount of the unit (b) contained in the cationic ST copolymer is not particularly limited, but is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 20 to 80 mol%. When the amount of the unit (b) is in the above range, the condensation effect and the floating property improvement effect by charge neutralization are further enhanced.
  • the cationic ST copolymer used in the present invention is a structural unit derived from the monomer (C) other than the monomer represented by the formula (A) and styrene (hereinafter referred to as unit (c)). May also be included.
  • the amount of the unit (c) contained in the cationic ST copolymer is not particularly limited, but is preferably 80 mol% or less, more preferably 60 mol% or less. When the amount of the unit (c) is in the above range, the condensation effect or the floating property improvement effect by charge neutralization may be further increased.
  • the cationic ST copolymer used in the present invention is obtained by an addition polymerization reaction at an ethylenically unsaturated bond in each monomer.
  • the method for performing the addition polymerization reaction is not particularly limited. For example, the method of carrying out radical addition polymerization reaction of each monomer with a polymerization initiator can be mentioned.
  • Polymerization initiators include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate; azo compounds such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride and azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide and the like
  • Organic peroxides redox initiators composed of a combination of an oxidizing agent and a reducing agent, such as hydrogen peroxide and iron (II) salt, persulfate and sodium hydrogen sulfite, and the like.
  • the polymerization reaction can be performed by an aqueous solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a reverse phase emulsion polymerization method, an O / W suspension polymerization method, a W / O suspension polymerization method (reverse phase suspension polymerization method), or the like.
  • the aqueous solution polymerization method and the reverse phase suspension polymerization method are preferable.
  • the cationic ST copolymer used in the present invention has a weight average molecular weight of preferably 20,000 to 100,000. If the weight average molecular weight is 100,000 or less, the viscosity of the solution in which the copolymer is dissolved does not increase, and it is easy to diffuse uniformly into the circulating water. If the weight average molecular weight is 20,000 or more, the effect of imparting the floating property to the sludge is high.
  • the weight average molecular weight is a value calculated in terms of the molecular weight of standard polyethylene glycol based on a gel permeation chromatogram measured using a 0.1 mol / L sodium chloride aqueous solution as an eluent.
  • the cationic ST copolymer used in the present invention is not particularly limited by the intrinsic viscosity ([ ⁇ ]), but the intrinsic viscosity in a 0.2N saline solution at 25 ° C. is 0.05 to 5 dl / g. Preferably there is.
  • the intrinsic viscosity ([ ⁇ ]) is measured using the Cannon-Fenske Routine viscometer, and the flow time is measured using the Huggins equation and Mead-Fuoss equation. This is a calculated value.
  • the addition amount of the cationic ST copolymer (solid content) used in the present invention is preferably 5 mg or more, more preferably 10 to 30 mg with respect to 1 L of wet coating booth circulating water.
  • the addition amount of the cationic ST copolymer (solid content) used in the present invention is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 0.8 to 7%, based on the paint (solid content) in the circulating water. % By mass.
  • the addition amount of the cationic ST copolymer is preferably 0.001 to 1 meq / L, more preferably 0.002 to 0.5 meq / L as a colloid equivalent value with respect to the circulating water.
  • the cationic ST copolymer used in the present invention may be in any form such as powder, aqueous solution, suspension or emulsion.
  • concentration of the cationic ST copolymer (solid content) in the water treatment agent is not particularly limited, but the viewpoint of the storage stability and transport cost of the water treatment agent To 15 to 50% by mass.
  • a surfactant, a dispersing agent and the like may be included.
  • the water treatment agent according to the present invention may contain other chemicals in addition to the cationic ST copolymer.
  • other chemicals that can be contained in the water treatment agent according to the present invention include a tackifier, a coagulant, a polymer flocculant, and a pH adjuster.
  • inorganic coagulants are preferable, and aluminum coagulants are more preferable.
  • the mass ratio of the inorganic coagulant (solid content, in terms of Al 2 O 3 in the case of an aluminum coagulant) contained in the water treatment agent according to the present invention: the cationic ST copolymer (solid content) is not particularly limited. However, it is preferably 50:50 to 99: 1, more preferably 70:30 to 90:10.
  • the water treatment agent in which the inorganic coagulant and the cationic ST copolymer are blended may be in any form such as powder, aqueous solution, suspension, and emulsion.
  • aqueous solution, suspension or emulsion each of an inorganic coagulant (solid content, in the case of an aluminum-based coagulant, Al 2 O 3 equivalent) and a cationic ST copolymer (solid content) in the water treatment agent.
  • the concentration of is not particularly limited, but from the viewpoint of the storage stability of the water treatment agent and the transportation cost, the inorganic coagulant (solid content, in the case of an aluminum coagulant, converted to Al 2 O 3 ) is 5 to 30
  • the mass%, cationic ST copolymer (solid content) is preferably 1 to 10 mass%.
  • the water treatment agent according to the present invention may further contain a surfactant, a dispersing agent and the like in the form of a suspension or an emulsion.
  • the water treatment agent according to the present invention can be added to wet booth circulating water together with other chemicals.
  • other agents include a non-adhesive agent, a coagulant, a polymer flocculant, and a pH adjuster.
  • the detackifying agent used in the present invention is a known compound capable of detackifying an uncoated paint in wet booth circulating water.
  • tackifiers include phenolic resins, carboxylic acid polymers, tannin compounds, tannin base polymers, melamine formaldehyde condensates, melamine dicyandiamide condensates, linear cationic polyamines, sodium zincate, alumina sol, etc. Can be mentioned.
  • the tackifier may be used alone or in combination of two or more. Among these, an anionic detackifying agent is preferable from the viewpoint of detackifying performance, and a phenolic resin or a carboxylic acid polymer is more preferable.
  • the phenolic resin employed as the detackifying agent is a condensate of phenols and aldehydes or a modified product thereof, and is a product before crosslinking and curing.
  • Specific examples of the phenolic resin include a condensate of phenol and formaldehyde, a condensate of cresol and formaldehyde, and a condensate of xylenol and formaldehyde.
  • modified products include alkyl-modified phenolic resins and polyvinylphenol. These phenolic resins may be novolak type or resol type.
  • the phenolic resin is not particularly limited depending on the molecular weight and other physical properties, and can be appropriately selected from those generally used for wet coating booth circulating water treatment. These phenolic resins may be used alone or in combination of two or more.
  • Phenolic resin is usually poorly soluble in water.
  • the phenolic resin is preferably used in the form of a solution or emulsion by dissolving or dispersing it in a solvent having a high affinity with water.
  • the solvent used include ketones such as acetone, esters such as methyl acetate, alcohols such as methanol, alkaline aqueous solutions, and amines. Of these solvents, an aqueous alkali solution is preferred.
  • the alkaline aqueous solution include a sodium hydroxide aqueous solution and a potassium hydroxide aqueous solution.
  • the concentration of the alkali component is preferably 1 to 25% by mass, and the concentration of the phenolic resin is preferably 1 to 50% by mass.
  • the addition amount of the phenolic resin (solid content) is preferably 1 mg or more, more preferably 5 mg or more with respect to 1 L of the wet coating booth circulating water from the viewpoint of tack-free performance. From the viewpoint of suppressing excessive foaming and an increase in operating cost, the upper limit of the amount of phenolic resin (solid content) added is preferably 1000 mg, more preferably 200 mg, with respect to 1 L of wet coating booth circulating water. Moreover, the addition amount of the phenol-based resin (solid content) is preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0.5% by mass or more, with respect to the paint (solid content) in the circulating water.
  • the upper limit of the addition amount of the phenolic resin (solid content) is preferably 100% by mass, more preferably 10% by mass with respect to the paint (solid content) in the circulating water.
  • the phenolic resin is suitable for water treatment in circulating water having a large amount of surface foam trapping an aqueous coating material or circulating water capturing an organic solvent coating material having almost zero surface potential.
  • the carboxylic acid polymer employed as the tackifier is a homopolymer of an ethylenically unsaturated carboxylic acid or a copolymer of an ethylenically unsaturated carboxylic acid and another monomer.
  • the ethylenically unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.
  • the monomer copolymerizable with the ethylenically unsaturated carboxylic acid include acrylamide, methacrylamide, acrylic ester, methacrylic ester, and styrene.
  • the weight average molecular weight of the carboxylic acid polymer is preferably 4 to 1,000,000.
  • a maleic acid polymer is preferable from the viewpoint of tack-free performance.
  • the maleic acid polymer is a homopolymer of maleic acid or a copolymer of maleic acid and another monomer.
  • the weight average molecular weight of the maleic acid polymer is preferably 4 to 500,000. You may use a maleic acid type polymer individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the addition amount of the carboxylic acid polymer (solid content) is preferably 0.01 mg or more, and preferably 0.1 to 1,000 mg with respect to 1 L of wet coating booth circulating water.
  • the addition amount of the carboxylic acid polymer (solid content) is preferably 0.01 to 300% by mass, more preferably 0.05 to 10% by mass with respect to the paint (solid content) in the circulating water.
  • the carboxylic acid-based polymer is not particularly limited in its form, and can be, for example, an aqueous solution, suspension, emulsion, powder, or the like.
  • the coagulant used in the present invention has an action of forming fine flocs by neutralizing the charge of fine particles in water (for example, suspended fine particles of a non-adhered uncoated paint).
  • the coagulant is roughly classified into an organic coagulant and an inorganic coagulant.
  • inorganic coagulants are preferably used, and aluminum coagulants are more preferably used.
  • Organic coagulants include sodium alginate; chitin / chitosan coagulants; biocoagulants such as TKF04 and BF04; polyethyleneimine, cation-modified polyacrylamide, polyamine, polyamine sulfone, polyamide, polyalkylene polyamine, amine cross-linked polycondensation Dimethylaminoethyl acrylate, dimethyldiallylammonium chloride polymer (DADMAC), polycondensate of alkylamine and epichlorohydrin, polycondensate of alkylene dichloride and polyalkylenepolyamine, polycondensate of dicyandiamide and formalin, DAM (dimethylaminoethyl methacrylate homopolymer or copolymer), polyvinylamidine, copolymer of diallyldimethylammonium chloride and acrylamide, melamine and alcohol Can be mentioned polycondensates of hydrate, polycondensates of dicyandiamide
  • alkylamine in the polycondensate of alkylamine and epichlorohydrin examples include monomethylamine, monoethylamine, dimethylamine, and diethylamine.
  • aldehyde in the melamine / aldehyde condensate and the dicyandiamide / aldehyde polycondensate examples include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, paraformaldehyde which is a trimer of formaldehyde.
  • a commercially available product can be used as the organic coagulant.
  • the cationic polymer coagulant preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000, more preferably 5,000 to 300,000.
  • organic coagulants may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the organic coagulant (solid content) added is preferably 100 mg or less, preferably 30 mg or less, with respect to 1 L of wet coating booth circulating water.
  • the addition amount of the organic coagulant (solid content) is preferably 10% by mass or less, more preferably 2% by mass or less with respect to the paint (solid content) in the circulating water.
  • inorganic coagulants examples include aluminum coagulants such as aluminum sulfate (sulfate band), polyaluminum chloride (PAC), aluminum chloride, basic aluminum chloride, pseudoboehmite alumina sol (AlO (OH)); ferrous hydroxide, Iron salt coagulants such as ferrous sulfate, ferric chloride, polyferric sulfate, iron-silica inorganic polymer coagulants; zinc coagulants such as zinc chloride; activated silicic acid, polysilica iron coagulants, etc. Can be mentioned. Of these, aluminum-based coagulants are preferred. These inorganic coagulants may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the inorganic coagulant (solid content, in the case of an aluminum coagulant, converted to Al 2 O 3 ) is preferably 5 mg or more, preferably 10 to 30 mg with respect to 1 L of the wet coating booth circulating water.
  • the amount of the inorganic coagulant (solid content, in the case of an aluminum-based coagulant, converted to Al 2 O 3 ) is preferably 0.5 to 10% by mass with respect to the paint (solid content) in the circulating water.
  • the amount is preferably 1.5 to 5% by mass.
  • the organic coagulant and the inorganic coagulant are not particularly limited in their form, and can be in the form of, for example, an aqueous solution, a suspension, or an emulsion.
  • a polymer flocculant can be further added to the circulating water in order to form coarse floc.
  • the polymer flocculant used in the present invention include those composed of an anionic polymer, a cationic polymer, an amphoteric polymer and the like.
  • the polymer has a weight average molecular weight of preferably more than 1 million, more preferably 5 million or more.
  • polymer flocculant comprising an anionic polymer
  • examples of the polymer flocculant comprising an anionic polymer include sodium polyacrylate, polyacrylic acid soda amide derivative, polyacrylamide partial hydrolyzate, partially sulfomethylated polyacrylamide, and poly (2-acrylamide) -2-methylpropanesulfuric acid. A salt etc. can be mentioned.
  • the anionic polymer preferably has an anionization degree of 10 to 30 mol%.
  • the weight average molecular weight of the anionic polymer is preferably 8 million to 15 million.
  • the addition amount of the anionic polymer is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 3% by mass with respect to the uncoated paint (solid content).
  • the polymer flocculant composed of a cationic polymer a polymer having a cationic structural unit derived from a quaternary ammonium salt of (meth) acrylic acid ester (for example, acrylamide / [2- (acryloyloxy) ethyl] benzyldimethylammonium) Copolymer of chloride / [2- (acryloyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride, copolymer of acrylamide / [3- (acryloyloxy) propyl] benzyldimethylammonium chloride / [2- (acryloyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride Polymer, acrylamide / [2- (acryloyloxy) ethyl] benzyldimethylammonium chloride / [3- (acryloyloxy) propyl] trimethylammonium chloride copolymer, acrylic / [3- (acryloyloxy)
  • the weight average molecular weight of the cationic polymer is preferably 6 million or more, more preferably 7 million to 11 million.
  • the addition amount of the cationic polymer is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 3% by mass, based on the uncoated paint (solid content).
  • Examples of the polymer flocculant made of an amphoteric polymer include a copolymer of (meth) acrylamide, quaternary ammonium alkyl (meth) acrylate and sodium (meth) acrylate.
  • the anionic / cationic molar ratio of the amphoteric polymer is preferably 0.2 to 2.0.
  • the amphoteric polymer preferably has a weight average molecular weight of about 8 million to 10 million.
  • the addition amount is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 3% by mass, based on the uncoated paint (solid content).
  • polymer flocculants can be used singly or in combination of two or more.
  • combinations used include, for example, a combination of a cationic polymer flocculant and an anionic polymer flocculant, a combination of a cationic polymer flocculant and an amphoteric polymer flocculant, and an anionic polymer flocculant and an amphoteric.
  • a combination with a polymer flocculant is included.
  • the addition amount of the polymer flocculant is normally as described above, but can be appropriately adjusted according to the formation state of the coarse floc.
  • the amount of the polymer flocculant added is, for example, preferably 0.001 to 1 meq / L, more preferably 0.002 to 0.5 meq / L as a colloid equivalent value with respect to circulating water.
  • the wet paint booth to which the wet paint booth circulating water treatment agent of the present invention can be applied is not particularly limited in its form, and may be a dispersion type or a floating type.
  • the wet paint booth circulating water treatment method according to the present invention includes adding a water treatment agent containing a cationic ST copolymer to the circulating water.
  • the wet paint booth circulating water treatment apparatus usually has at least the water tank 8, the paint booth 1, and the pipes A and B that connect the water tank 8 and the paint booth 1 so as to circulate. Furthermore, the wet coating booth circulating water treatment apparatus may have the solid-liquid separator 9 and pipes C and D that connect the water tank 8 and the solid-liquid separator 9 so as to circulate. When the solid-liquid separator 9 and the pipes C and D are provided, they are supplied from the water tank 8 through the pipe A to the painting booth 1, and the uncoated paint is collected at the painting booth 1, and then passed through the pipe B.
  • the first circulating path of the circulating water returned to the water tank 8 and the solid liquid separation apparatus 9 is supplied from the water tank 8 through the pipe C and separated from the solid by the solid liquid separation apparatus 9, and then the pipe And at least a second circulation path of circulating water returned to the water tank 8 through D (see FIG. 6).
  • the addition of the water treatment agent to the circulating water is performed at least in one of the first circulation paths, specifically, at least one of the painting booth 1, the water tank 8, and the pipes A and B connecting them. It is preferable to carry out in place.
  • the solid-liquid separator 9 and the pipes C and D are provided, at least one place in the first circulation path and the second circulation path, specifically, the coating booth 1, the water tank 8, the solid-liquid separation apparatus 9, In addition, it is preferable to carry out at at least one of the pipes A, B, C and D connecting them.
  • the water treatment agent is directly added to the circulating water stored in the water tank 8 or installed in the suction side line of the pump P used for liquid feeding from the water tank 8 to the painting booth 1.
  • the water treatment agent is added to the circulating water through the supply port (not shown), or the water treatment agent is circulated through the supply port (not shown) installed in the liquid feed line from the water tank 8 to the solid-liquid separator 9. More preferably, it is added to water.
  • the addition amount of the wet paint booth circulating water treatment agent and other chemicals of the present invention is typically as described above, but the agglomerated state of the unpainted paint, the sludge floating It can be appropriately adjusted according to the state and the like.
  • the wet paint booth circulating water treatment agent and other chemicals of the present invention are discharged out of the system together with the sludge in the sludge separation step, it is preferable to appropriately replenish the amount corresponding to this.
  • the sludge generated by the above method is separated and removed from the circulating water by a known solid-liquid separation method.
  • the solid-liquid separation method include floating separation, wedge wire, rotary screen, bar screen, cyclone, centrifuge, and filtration device.
  • the separated and collected sludge is dewatered by gravity dehydration or the like and then incinerated or disposed of in landfill. In this way, water circulated through the wet painting booth can be removed.
  • DAM-Bzl homopolymer of benzyl [2- (methacryloyloxy) ethyl] dimethylammonium chloride (CAS No.28214-37-1), weight average molecular weight 50,000
  • DADMAC homopolymer of dimethyldiallylammonium chloride (CAS No.
  • weight average molecular weight 200,000 PAC polyaluminum chloride DA / ECH: alkylamine / epichlorohydrin condensate (CAS No.25988-97-0), weight average molecular weight 100,000 cationic polymer flocculant : Copolymer of 2-acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and acrylamide (CAS No.69418-26-4), Copolymerization ratio of 2-acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and acrylamide 90/10 (mol ratio), Weight average molecular weight 8 million Anionic polymer flocculant: sodium acrylate Copolymer of styrene and acrylamide (CAS No. 25085-02-3), copolymerization ratio of sodium acrylate and acrylamide 20/80 (mol ratio), weight average molecular weight 10 million
  • Example 1 (Floatability evaluation) To a 500 cc plastic bottle, 300 cc of water and 0.6 cc of paint (aqueous base paint for automobile bodies: silver solid content 20% by mass) were added and shaken lightly to be uniform. A predetermined amount of a water treatment agent (DAM / ST) was added thereto, and reciprocal shaking was performed 60 times / 30 seconds. All of the reciprocally shaken liquid was poured into a 500 cc beaker. The turbidity at the bottom was measured after 1 minute from the injection. The result is shown in FIG. The amount of water treatment agent required for charge neutralization (in terms of solid content) was 6.0% by mass (based on the solid content of the paint), and the bottom turbidity during charge neutralization was 88.3. The solution was then passed through Whatman No. It filtered with 41 and measured the turbidity of filtered water. The result is shown in FIG.
  • DAM / ST water treatment agent
  • Comparative Examples 1 to 4 The turbidity of the bottom and filtered water was measured in the same manner as in Example 1 except that the water treatment agent (DAM / ST) was changed to that shown in Table 1. The results are shown in FIGS. 1 and 2 and Table 1.
  • Example 2 To a 500 cc plastic bottle, 300 cc of water and 0.6 cc of paint (aqueous base paint for automobile bodies: silver, solid content 20% by mass) were added and shaken lightly to be uniform. A predetermined amount of a water treatment agent (aqueous liquid product containing 19.2% by mass of PAC in terms of Al 2 O 3 and 8% by mass of DAM / ST in terms of solids) was added thereto, and reciprocated at 60 times / 30 seconds. Shake. All of the reciprocally shaken liquid was poured into a 500 cc beaker. The turbidity at the bottom was measured after 1 minute from the injection. The result is shown in FIG.
  • a water treatment agent aqueous liquid product containing 19.2% by mass of PAC in terms of Al 2 O 3 and 8% by mass of DAM / ST in terms of solids
  • the amount of water treatment agent required for charge neutralization (active ingredient addition amount, that is, the total addition amount of PAC in terms of Al 2 O 3 and DAM / ST in terms of solid content) is 3.4 masses. % (Vs. solid content of paint), bottom turbidity at the time of charge neutralization was 26.0.
  • the solution was then passed through Whatman No. It filtered with 41 and measured the turbidity of filtered water. The result is shown in FIG.
  • the turbidity at the bottom of water treated with a mixture of PAC and DAM / ST is significantly lower than the turbidity at the bottom of water treated with PAC alone or DAM / ST alone. It can be seen that the mixture of PAC and DAM / ST has a higher flying effect than PAC alone or DAM / ST alone. In addition, when a mixture of PAC and DAM / ST is used, the amount of the active ingredient required for charge neutralization can be reduced from 6% by mass to 3.4% by mass.
  • Example 3 To a 500 cc plastic bottle, 300 cc of water and 0.6 cc of paint (aqueous base paint for automobile body: silver, solid content 20% by mass) were added and shaken lightly to be uniform. A water treatment agent (aqueous liquid product containing 19.2% by mass of PAC in terms of Al 2 O 3 and 8% by mass of DAM / ST in terms of solid matter) was added to this by 3.4% by mass (in terms of the amount of active ingredient added). Paint solid content) was added and shaken back and forth at 30 times / 15 seconds. Then, the plastic bottle was left still. To this, 1.0% by mass of an anionic polymer flocculant (based on the solid content of the paint) was added and shaken back and forth at 30 times / 15 seconds.
  • an anionic polymer flocculant based on the solid content of the paint
  • Example 4 The turbidity of the bottom and filtered water was measured in the same manner as in Example 3 except that the addition amount of the anionic polymer flocculant was changed to 2.0% by mass (based on the solid content of the paint). Table 3 shows the results.
  • Example 5 The turbidity of the bottom and filtered water was measured in the same manner as in Example 3 except that the anionic polymer flocculant was changed to the cationic polymer flocculant. Table 3 shows the results.
  • Example 6 The turbidity of the bottom and filtered water was measured in the same manner as in Example 5 except that the addition amount of the cationic polymer flocculant was changed to 2.0% by mass (with respect to the paint). Table 3 shows the results.
  • Example 7 Instead of adding 1.0% by weight of the anionic polymer flocculant, 1.0% by weight of the anionic polymer flocculant (based on the solid content of the paint) and 1.0% by weight of the cationic polymer flocculant (based on the solid content of the paint) ) And the turbidity of the bottom and filtered water were measured in the same manner as in Example 3. Table 3 shows the results.
  • Example 8 Instead of adding 1.0% by weight of the anionic polymer flocculant, 1.0% by weight of the anionic polymer flocculant (based on the solid content of the paint) and 2.0% by weight of the cationic polymer flocculant (based on the solid content of the paint) ) And the turbidity of the bottom and filtered water were measured in the same manner as in Example 3. Table 3 shows the results.
  • Example 9 Instead of adding 1.0% by weight of the anionic polymer flocculant, 2.0% by weight of the anionic polymer flocculant (based on the solid content of the paint) and 1.0% by weight of the cationic polymer flocculant (based on the solid content of the paint) ) And the turbidity of the bottom and filtered water were measured in the same manner as in Example 3. Table 3 shows the results.
  • the filtration turbidity was lowered because the floc diameter was increased by adding either a cationic polymer flocculant or an anionic polymer flocculant. Furthermore, the combined use of the cationic polymer flocculant and the anionic polymer flocculant further lowered the filtration turbidity and lowered the bottom turbidity (improving the floating property).
  • the test apparatus shown in FIG. 5 is provided with a paint spray gun S on the top so that paint can be sprayed at 10 g / min.
  • Circulating water is stored in a pit (water tank: total volume of 50 L) 5, the circulating water is pumped up at 100 L / min by the pump P, and the circulating water is flown in a curtain shape on the water curtain plate 4 and returned to the pit.
  • a treating agent, a coagulant, or a polymer flocculant can be added to the circulating water at the treating agent supply unit 6. Further, the exhaust fan F can suck out volatile components such as solvent vapor from the booth.
  • Example 10 The following tests were conducted using the test apparatus shown in FIG. While pumping circulating water at 100 L / min with pump P, water treatment agent (DAM / ST) is added to circulating water at treatment agent supply unit 6 to 8 mg / L and solvent paint (two-component curable paint for automobiles) The solid content was sprayed at 10 g / min using a spray gun S. When the operation was continued for 2 minutes, the test apparatus was stopped. The sludge that floated on the water surface of the pit was collected, and the collected sludge was touched with a finger, and the tactile sensation was classified according to the following criteria to determine whether the tackiness was good. Moreover, the turbidity of the circulating water at the bottom of the pit was measured. The results are shown in Table 4.
  • Example 11 The test was conducted in the same manner as in Example 10 except that the amount of water treatment agent (DAM / ST) added was changed to 40 mg / L. The results are shown in Table 4.
  • Example 12 Except for adding water treatment agent (DAM / ST) 8 mg / L, water treatment agent (DAM / ST) 6 mg / L and phenol resin alkali solution (anionic agent) 50 mg-solid content / L instead of adding water treatment agent (DAM / ST) 8 mg / L
  • DAM / ST water treatment agent 8 mg / L
  • phenol resin alkali solution anionic agent 50 mg-solid content / L
  • Example 13 Instead of adding water treatment agent (DAM / ST) 8 mg / L, water treatment agent (DAM / ST) 8 mg / L and phenol resin alkali solution (anionic agent) 65 mg-solid content / L were added. The test was performed in the same manner as in Example 10. The results are shown in Table 4.
  • Comparative Example 7 The test was carried out in the same manner as in Example 10 except that 50 mg-solid content / L of an alkaline solution of phenol resin (anionic drug) was added instead of adding 8 mg / L of the water treatment agent (DAM / ST). The results are shown in Table 4.
  • Comparative Example 8 It tested by the same method as Example 10 except having added 10 mg / L of water treatment agents (DA / ECH) instead of adding 8 mg / L of water treatment agents (DAM / ST). The results are shown in Table 4.
  • Comparative Example 9 It tested by the same method as Example 10 except having added 50 mg / L of water treatment agents (DA / ECH) instead of adding 8 mg / L of water treatment agents (DAM / ST). The results are shown in Table 4.
  • Sludge can be detackified by using DAM / ST and a known detackifying agent such as phenol resin in combination.
  • DAM / ST is added, even if the degree of tackiness is the same, the turbidity is lower than when DA / ECH is added. This is because the addition of DAM / ST in the solvent paint improved the sludge floatability.
  • DAM / ST is added, the degree of tackiness is high.
  • DAM / ST or DA / ECH the turbidity is low because the paint is hardened and not dispersed at all in water.

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Abstract

式（A）で表される単量体に由来する構造単位とスチレンに由来する構造単位とを有してなる共重合体を含有する湿式塗装ブース循環水処理剤を、湿式塗装ブース循環水に添加することを含む方法によって、該循環水に捕集された未塗着塗料を凝集させ、該凝集によって得られたスラッジに浮上性を付与する。（式（A）中、Ｒ1は水素原子またはメチル基であり、Ｒ2およびＲ3はそれぞれ独立に炭素数１～４のアルキル基であり、Ｒ4は水素原子、炭素数１～４のアルキル基またはベンジル基であり、ＹはＯまたはＮＨであり、ｎは括弧内の繰り返し数を表し且つ２～５のいずれかの整数であり、Ｚ-は対アニオンである。）

Description

湿式塗装ブース循環水処理剤および湿式塗装ブース循環水処理方法
　本発明は湿式塗装ブース循環水処理剤および湿式塗装ブース循環水処理方法に関する。より詳細に、本発明は、湿式塗装ブース循環水中のスラッジに浮上性を付与して、水槽などに堆積するスラッジの量を減らすことができる、湿式塗装ブース循環水処理剤、および該水処理剤を用いた湿式塗装ブース循環水の処理方法に関する。
　塗装ブースは、スプレーミストを排出する為に構成された塗装作業上必要な生産設備である。係る塗装ブースは、吹付作業時に発生する有機溶剤の適切な屋外への排出機能、オーバースプレーにより発生する未塗着塗料の効果的捕獲機能、塗装品質向上のための被塗物への粉塵などの付着防止及び人体への衛生環境を守る為の適切な吸引風速の発生機能などが要求される。湿式塗装ブースでは未塗着塗料を循環水で捕集している。循環水に捕集された未塗着塗料を除去するために、ポリ塩化アルミニウムなどの無機凝集剤とノニオン系高分子凝集助剤とを併用して水処理する方法（特許文献１）、メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液を使用して水処理する方法（特許文献２）などが提案されている。
　上記のような薬剤によって未塗着塗料を凝集させるとスラッジが得られる。該スラッジは公知の方法で循環水から除去される。ところが、水よりも比重の大きいスラッジは水槽などに堆積しやすい。また未塗着塗料の凝集のために添加される無機凝集剤や高い親水性の高分子凝集剤は、それ自体が沈降しやすく、それらが水槽などに堆積することがある。
　未塗着塗料を除去するために、フェノール樹脂とカチオン系ポリマーとを併用して水処理する方法（特許文献３）が提案されている。この方法では、カチオン系ポリマーがフェノール樹脂のアニオン性を中和するので、スラッジを浮上させスラッジの堆積を減らす効果が期待できるようである。しかし、十分な浮上効果を得るためには多量のカチオン系ポリマーを添加しなければならない。
特開昭５２－７１５３８号公報 特開昭６２－２６６１５９号公報 特開２００４－３３７６７１号公報
　本発明の目的は、湿式塗装ブース循環水中のスラッジに浮上性を付与して、水槽などに堆積するスラッジの量を減らすことができる、湿式塗装ブース循環水処理剤、および該水処理剤を用いた湿式塗装ブース循環水の処理方法を提供することである。
　上記目的を達成するために検討した結果、以下の形態を包含する本発明を完成するに至った。
〔１〕　式（A）で表される単量体に由来する構造単位とスチレンに由来する構造単位とを有してなる共重合体を含有する湿式塗装ブース循環水処理剤。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002

（式（A）中、
　Ｒ1は水素原子またはメチル基であり、
　Ｒ2およびＲ3はそれぞれ独立に炭素数１～４のアルキル基であり、
　Ｒ4は水素原子、炭素数１～４のアルキル基またはベンジル基であり、
　ＹはＯまたはＮＨであり
　ｎは括弧内の繰り返し数を表し且つ２～５のいずれかの整数であり、
　Ｚ-は対アニオンである。）
〔２〕　対アニオンがハロゲンイオン、スルフェートイオン、ホスフェートイオン、ボレートイオンまたは有機酸アニオンである〔１〕に記載の湿式塗装ブース循環水処理剤。
〔３〕　無機凝結剤をさらに含有する〔１〕に記載の湿式塗装ブース循環水処理剤。
〔４〕　前記〔１〕～〔３〕のいずれかひとつに記載の水処理剤を循環水に添加することを含む、湿式塗装ブース循環水の処理方法。
〔５〕　水処理剤の循環水への添加が、塗装ブース、水槽、固液分離装置、およびこれらを繋ぐ配管のうちの少なくともひとつの箇所で行われる、〔４〕に記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
〔６〕　不粘着化剤を前記循環水に添加することをさらに含む、〔４〕または〔５〕に記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
〔７〕　凝結剤を前記循環水に添加することをさらに含む、〔４〕～〔６〕のいずれかひとつに記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
〔８〕　高分子凝集剤を前記循環水に添加することをさらに含む、〔４〕～〔７〕のいずれかひとつに記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
　本発明に係る水処理剤は、荷電中和による凝結効果に優れている。さらに、本発明に係る水処理剤は、それ自体が沈降堆積せず、少量の使用でも循環水中のスラッジに浮上性を付与できるので、スラッジの堆積を減らすことができる。本発明に係る水処理剤は、無機凝結剤、特にアルミニウム系凝結剤との併用によって、荷電中和による凝結効果が向上し且つスラッジの堆積をより効果的に減らすことができる。
　このような本発明の効果は以下のような作用で奏するものと推測する。本発明に係る水処理剤は、式（A）で表される単量体に由来する構造単位とスチレンに由来する構造単位とを有している。式（A）で表される単量体に由来する構造単位はカチオン性の構造単位である。未塗着塗料の表面は通常マイナス電位になっている。未塗着塗料の表面電位を、式（A）で表される単量体に由来する構造単位が、ゼロに近い値、例えば－５μｅｑ／Ｌ程度にして、粒子間引力による凝集フロックを生成しやすくする。一方、スチレンに由来する構造単位は疎水性の構造単位である。液の落下、動揺による自由表面からの空気巻き込み（スロッシング現象）、 システム内に滞留した空気の浮上などによって、湿式塗装ブース循環水は気泡（bubble）を多く含んでいる。気泡は疎水性である。本発明に係る水処理剤で凝集させて得られるスラッジは、疎水性のスチレンに由来する構造単位を含んでいるので、疎水性の気泡との親和性が強い。スラッジに多数の気泡が付着して浮上性を向上させることができる。
水処理剤の添加量に対する処理水の底部の濁度を示す図である。 水処理剤の添加量に対する濾過水の濁度を示す図である。 水処理剤の添加量に対する処理水の底部の濁度を示す図である。 水処理剤の添加量に対する濾過水の濁度を示す図である。 試験装置の構成を示す概念図である。 湿式塗装ブース循環水の処理装置の一構成例を示す概念図である。
　本発明に係る湿式塗装ブース循環水処理剤は、式（A）で表される単量体に由来する構造単位（以下、単位（a）ということがある。）とスチレンに由来する構造単位（以下、単位（b）ということがある。）とを有してなる共重合体（以下、カチオン性ＳＴ共重合体ということがある。）を含有するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （式（A）中、
　Ｒ1は水素原子またはメチル基であり、
　Ｒ2およびＲ3はそれぞれ独立に炭素数１～４のアルキル基であり、
　Ｒ4は水素原子、炭素数１～４のアルキル基またはベンジル基であり、
　ＹはＯまたはＮＨであり、
　ｎは括弧内の繰り返し数を表し且つ２～５のいずれかの整数であり、且つ
　Ｚ-は対アニオンである。）
　Ｒ2、Ｒ3またはＲ4における炭素数１～４のアルキル基は、直鎖状のものであってもよいし、分岐鎖状のものであってもよい。炭素数１～４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基などを挙げることができる。
　Ｚ-における対アニオンは、特に限定されないが、好ましくはハロゲンイオン、スルフェートイオン、ホスフェートイオン、ボレートイオンまたは有機酸アニオンであり、より好ましくはハロゲンイオンである。ハロゲンイオンとしては、塩素イオン、フッ素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどを挙げることができる。これらのうち塩素イオンが好ましい。
　式（A）で表される単量体としては、例えば、２－（メタ）アクリロキシエチルジメチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジメチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジメチルアンモニウム塩、５－（メタ）アクリロキシペンチルジメチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジエチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジエチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジエチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジｎ－プロピルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジｎ－プロピルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジｎ－プロピルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジイソプロピルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジイソプロピルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジイソプロピルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジｎ－ブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジｎ－ブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジｎ－ブチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジsec－ブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジsec－ブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジsec－ブチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジイソブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジイソブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジイソブチルアンモニウム塩；
　２－（メタ）アクリロキシエチルトリメチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルトリメチルアンモニウム塩、５－（メタ）アクリロキシペンチルトリメチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルトリエチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルトリエチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルトリエチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルトリｎ－プロピルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルトリｎ－プロピルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルトリｎ－プロピルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルトリイソプロピルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルトリイソプロピルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルトリイソプロピルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルトリｎ－ブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルトリｎ－ブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルトリｎ－ブチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルトリsec－ブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルトリsec－ブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルトリsec－ブチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルトリイソブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルトリイソブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルトリイソブチルアンモニウム塩；
　２－（メタ）アクリロキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジメチルベンジルアンモニウム塩、５－（メタ）アクリロキシペンチルジメチルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジエチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジエチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジエチルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジｎ－プロピルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジｎ－プロピルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジｎ－プロピルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジイソプロピルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジイソプロピルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジイソプロピルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジｎ－ブチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジｎ－ブチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジｎ－ブチルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジsec－ブチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジsec－ブチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジsec－ブチルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロキシエチルジイソブチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロキシプロピルジイソブチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロキシブチルジイソブチルベンジルアンモニウム塩；
　２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジメチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジメチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジメチルアンモニウム塩、５－（メタ）アクリロイルアミノペンチルジメチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジエチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジエチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジエチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジｎ－プロピルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジｎ－プロピルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジｎ－プロピルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジイソプロピルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジイソプロピルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジイソプロピルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジｎ－ブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジｎ－ブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジｎ－ブチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジsec－ブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジsec－ブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジsec－ブチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジイソブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジイソブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジイソブチルアンモニウム塩、
　２－（メタ）アクリロイルアミノエチルトリメチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルトリメチルアンモニウム塩、５－（メタ）アクリロイルアミノペンチルトリメチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルトリエチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリエチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルトリエチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルトリｎ－プロピルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリｎ－プロピルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルトリｎ－プロピルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルトリイソプロピルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリイソプロピルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルトリイソプロピルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルトリｎ－ブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリｎ－ブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルトリｎ－ブチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルトリsec－ブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリsec－ブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルトリsec－ブチルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルトリイソブチルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリイソブチルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルトリイソブチルアンモニウム塩；
　２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジメチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジメチルベンジルアンモニウム塩、５－（メタ）アクリロイルアミノペンチルジメチルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジエチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジエチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジエチルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジｎ－プロピルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジｎ－プロピルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジｎ－プロピルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジイソプロピルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジイソプロピルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジイソプロピルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジｎ－ブチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジｎ－ブチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジｎ－ブチルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジsec－ブチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジsec－ブチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジsec－ブチルベンジルアンモニウム塩、２－（メタ）アクリロイルアミノエチルジイソブチルベンジルアンモニウム塩、３－（メタ）アクリロイルアミノプロピルジイソブチルベンジルアンモニウム塩、４－（メタ）アクリロイルアミノブチルジイソブチルベンジルアンモニウム塩；などを挙げることができる。なお、「（メタ）アクリロイル」は「メタクリロイル」または「アクリロイル」の意味である。これらのうち、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩が好ましい。アンモニウム塩としては、アンモニウムハライド、アンモニウムスルフェート、アンモニウムホスフェート、アンモニウムボレート、アンモニウムニトレートなどを挙げることができる。
　カチオン性ＳＴ共重合体に含まれる単位（a）は、式（A）で表される単量体のうちの、１種の単量体のみに由来するものであってもよいし、相異なる２種以上の単量体に由来するものであってもよい。
　カチオン性ＳＴ共重合体に含まれる単位（a）の量は、特に制限されないが、好ましくは１０～９０モル％、より好ましくは２０～８０モル％である。単位（a）の量が上記範囲にある場合には荷電中和による凝結効果および浮上性向上効果がより高くなる。
　カチオン性ＳＴ共重合体に含まれる単位（b）の量は、特に制限されないが、好ましくは１０～９０モル％、より好ましくは２０～８０モル％である。単位（b）の量が上記範囲にある場合に荷電中和による凝結効果および浮上性向上効果がより高くなる。
　本発明に用いられるカチオン性ＳＴ共重合体は、式（A）で表される単量体およびスチレン以外の、単量体（C）に由来する構造単位（以下、単位（c）ということがある。）をさらに有してもよい。単量体（C）としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ－メチルアクリルアミド、Ｎ－エチルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルアクリルアミド、Ｎ－エチル－Ｎ－メチルアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ－メチルメタクリルアミド、Ｎ－エチルメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルメタクリルアミド、Ｎ－エチル－Ｎ－メチルメタクリルアミド、Ｎ－（２－ジメチルアミノエチル）アクリルアミド、Ｎ－（２－ジメチルアミノエチル）メタクリルアミド、Ｎ－（３－ジメチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ－（３－ジメチルアミノプロピル）メタクリルアミドなどのエチレン性不飽和カルボン酸アミド類；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリル；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸などのエチレン性不飽和カルボン酸およびそのアルカリ金属塩；アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどのエチレン性不飽和カルボン酸エステル；塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、ビニルアセテート；α－メチルスチレン、４－メチルスチレンなどを挙げることができる。
　カチオン性ＳＴ共重合体に含まれる単位（c）の量は、特に制限されないが、好ましくは８０モル％以下、より好ましくは６０モル％以下である。単位（c）の量が上記範囲にある場合に荷電中和による凝結効果または浮上性向上効果がより高くなることがある。
　本発明に用いられるカチオン性ＳＴ共重合体は各単量体中のエチレン性不飽和結合における付加重合反応によって得られるものである。付加重合反応を行う方法は特に制限されない。例えば、重合開始剤にて各単量体をラジカル付加重合反応させる方法を挙げることができる。重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩；２，２’－アゾビス（２－アミジノプロパン）二塩酸塩、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物；過酸化ベンゾイルなどの有機過酸化物；過酸化水素と鉄（II）塩、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムなど、酸化剤と還元剤との組み合わせからなるレドックス開始剤などを挙げることができる。重合反応は、水溶液重合法、乳化重合法、逆相乳化重合法、O/W懸濁重合法、W/O懸濁重合法（逆相懸濁重合法）などで行うことができる。これらのうち水溶液重合法、逆相懸濁重合法が好ましい。
　本発明に用いられるカチオン性ＳＴ共重合体は、その重量平均分子量が、好ましくは２万～１０万である。重量平均分子量が１０万以下であれば該共重合体を溶解させた液の粘度が高くならず、循環水に均一に拡散し易い。重量平均分子量が２万以上であればスラッジへの浮上性付与の効果が高い。重量平均分子量は、溶離液として０．１モル／Ｌ塩化ナトリウム水溶液を用いて測定されるゲルパーミエーションクロマトグラムに基いて標準ポリエチレングリコールの分子量に換算して算出される値である。
　また、本発明に用いられるカチオン性ＳＴ共重合体は、固有粘度（［η］）によって特に制限されないが、２５℃の０．２Ｎ食塩水溶液中における固有粘度が、０．０５～５ｄｌ／ｇであることが好ましい。なお、固有粘度（［η］）は、キャノン－フェンスケ型粘度計（Cannon-Fenske Routine viscometer）を使用して流下時間を測定し、その測定値から、Hugginsの式及びMead-Fuossの式を用いて算出される値である。
　本発明に用いられるカチオン性ＳＴ共重合体（固形分）の添加量は、湿式塗装ブース循環水１Ｌに対して、好ましくは５ｍｇ以上、より好ましくは１０～３０ｍｇである。本発明に用いられるカチオン性ＳＴ共重合体（固形分）の添加量は、循環水中の塗料（固形分）に対して、好ましくは０．５～１０質量％、より好ましくは０．８～７質量％である。さらに、カチオン系ＳＴ共重合体の添加量は、循環水に対するコロイド当量値として、好ましくは０．００１～１ｍｅｑ／Ｌ、より好ましくは０．００２～０．５ｍｅｑ／Ｌである。
　本発明に用いられるカチオン性ＳＴ共重合体は、粉末、水溶液、懸濁液、乳化液などのいずれの形態であってもよい。水溶液、懸濁液または乳化液の場合、カチオン性ＳＴ共重合体（固形分）の水処理剤での濃度は特に制限されるものではないが、水処理剤の保存安定性および輸送コストの観点から１５～５０質量％であることが好ましい。懸濁液または乳化液の形態においては、界面活性剤、分散剤などが含まれていてもよい。
　本発明に係る水処理剤は、前記のカチオン性ＳＴ共重合体以外にその他の薬剤を含有するものであってよい。本発明に係る水処理剤に含有させることができるその他の薬剤としては、例えば、不粘着化剤、凝結剤、高分子凝集剤、ｐＨ調節剤などを挙げることができる。これらのうち、無機凝結剤が好ましく、アルミニウム系凝結剤がより好ましい。
　本発明に係る水処理剤に含まれる、無機凝結剤（固形分、アルミニウム系凝結剤の場合はＡｌ2Ｏ3換算）：カチオン性ＳＴ共重合体（固形分）の質量比は、特に制限されないが、好ましくは５０：５０～９９：１、より好ましくは７０：３０～９０：１０である。無機凝結剤とカチオン性ＳＴ共重合体とが配合された水処理剤は、粉末、水溶液、懸濁液、乳化液などのいずれの形態であってもよい。水溶液、懸濁液または乳化液の場合、無機凝結剤（固形分、アルミニウム系凝結剤の場合はＡｌ2Ｏ3換算）とカチオン性ＳＴ共重合体（固形分）の、水処理剤中のそれぞれの濃度は特に制限されるものではないが、水処理剤の保存安定性および輸送コストの観点から、無機凝結剤（固形分、アルミニウム系凝結剤の場合はＡｌ2Ｏ3換算）は５～３０質量％、カチオン性ＳＴ共重合体（固形分）は１～１０質量％であることが好ましい。また、　本発明に係る水処理剤は、懸濁液または乳化液の形態において、界面活性剤、分散剤などが更に含まれてもよい。無機凝結剤とカチオン性ＳＴ共重合体とを合わせて含有することで浮上性が更に向上するとともにスラッジの再分散を防止することができる。またスラッジがコンポスト化され、廃棄物の低減につながる。
　本発明に係る水処理剤は、その他の薬剤と伴に、湿式ブース循環水に添加することができる。その他の薬剤としては、例えば、不粘着化剤、凝結剤、高分子凝集剤、ｐＨ調節剤などを挙げることができる。
　本発明に用いられる不粘着化剤は、湿式ブース循環水中の未塗着塗料を不粘着化することができる公知の化合物である。
　不粘着化剤としては、フェノール系樹脂、カルボン酸系重合体、タンニン系化合物、タンニン基剤重合体、メラミンホルムアルデヒド縮合物、メラミンジシアンジアミド縮合物、直鎖型カチオン性ポリアミン、亜鉛酸ナトリウム、アルミナゾルなどを挙げることができる。不粘着化剤は、１種単独で若しくは２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうち、不粘着化性能の観点からアニオン性不粘着化剤が好ましく、フェノール系樹脂若しくはカルボン酸系重合体がより好ましい。
　不粘着化剤として採用されるフェノール系樹脂は、フェノール類とアルデヒド類との縮合物またはこれの変性物であって、架橋硬化させる前の物である。フェノール系樹脂の具体例としては、フェノールとホルムアルデヒドとの縮合物、クレゾールとホルムアルデヒドとの縮合物、キシレノールとホルムアルデヒドとの縮合物などを挙げることができる。変性物としては、アルキル変性フェノール系樹脂、ポリビニルフェノールなどを挙げることができる。これらのフェノール系樹脂はノボラック型であっても、レゾール型であってもよい。また、該フェノール系樹脂は、分子量その他物性によって特に制限はなく、湿式塗装ブース循環水処理用として一般に使用されているものの中から適宜選択して使用することができる。これらフェノール系樹脂は１種単独で若しくは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　フェノール系樹脂は、通常、水に難溶である。フェノール系樹脂は、水との親和性の高い溶媒に溶解ないし分散させるなどして、溶液又はエマルジョンにして用いることが好ましい。使用される溶媒としてはアセトン等のケトン、酢酸メチル等のエステル、メタノール等のアルコール、アルカリ水溶液、アミン等を挙げることができる。これら溶媒のうち、アルカリ水溶液が好ましい。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などを挙げることができる。フェノール系樹脂をアルカリ水溶液に溶解ないし分散させてなる物は、アルカリ成分の濃度が好ましくは１～２５質量％であり、フェノール系樹脂の濃度が好ましくは１～５０質量％である。
　フェノール系樹脂（固形分）の添加量は、不粘着化性能の観点から、湿式塗装ブース循環水１Ｌに対して、好ましくは１ｍｇ以上、より好ましくは５ｍｇ以上である。過度の発泡および運転コストの上昇を抑えるという観点から、フェノール系樹脂（固形分）の添加量の上限は、湿式塗装ブース循環水１Ｌに対して、好ましくは１０００ｍｇ、より好ましくは２００ｍｇである。また、フェノール系樹脂（固形分）の添加量は、循環水中の塗料（固形分）に対して、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上である。また、フェノール系樹脂（固形分）の添加量の上限は、循環水中の塗料（固形分）に対して、好ましくは１００質量％、より好ましくは１０質量％である。フェノール系樹脂は、水性塗料を捕捉した表面泡末の多い循環水、または表面電位がほとんどゼロの有機溶剤塗料を捕捉した循環水における、水処理に好適である。
　不粘着化剤として採用されるカルボン酸系重合体は、エチレン性不飽和カルボン酸の単独重合体、またはエチレン性不飽和カルボン酸と他の単量体との共重合体である。エチレン性不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などを挙げることができる。エチレン性不飽和カルボン酸と共重合可能な単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン等を挙げることができる。カルボン酸系重合体の重量平均分子量は好ましくは４百～１００万である。
　カルボン酸系重合体の中で、不粘着化性能の観点から、マレイン酸系重合体が好ましい。マレイン酸系重合体は、マレイン酸の単独重合体、またはマレイン酸と他の単量体との共重合体である。マレイン酸系重合体の重量平均分子量は好ましくは４百～５０万である。マレイン酸系重合体は、１種単独で若しくは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　カルボン酸系重合体（固形分）の添加量は、湿式塗装ブース循環水１Ｌに対して、好ましくは０．０１ｍｇ以上、好ましくは０．１～１,０００ｍｇである。また、カルボン酸系重合体（固形分）の添加量は、循環水中の塗料（固形分）に対して、好ましくは０．０１～３００質量％、より好ましくは０．０５～１０質量％である。当該カルボン酸系重合体は、その形態において特に制限されず、例えば、水溶液、懸濁液、乳化液、粉末などであることができる。
　本発明に用いられる凝結剤は、水中の微粒子（例えば、不粘着化された未塗着塗料の懸濁微粒子など）の荷電を中和して微細フロックを形成させる作用を有するものである。凝結剤は、有機凝結剤と無機凝結剤とに大別される。本発明においては無機凝結剤が好ましく用いられ、アルミニウム系凝結剤がより好ましく用いられる。
　有機凝結剤としては、アルギン酸ソーダ；キチン・キトサン系凝結剤；TKF04株、BF04などのバイオ凝結剤；ポリエチレンイミン、カチオン変性ポリアクリルアミド、ポリアミン、ポリアミンスルホン、ポリアミド、ポリアルキレン・ポリアミン、アミン架橋重縮合体、ポリアクリル酸ジメチルアミノエチル、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物（ＤＡＤＭＡＣ）、アルキルアミンとエピクロルヒドリンとの重縮合物、アルキレンジクロライドとポリアルキレンポリアミンとの重縮合物、ジシアンジアミドとホルマリンとの重縮合物、ＤＡＭ（ジメチルアミノエチルメタアクリレートのホモポリマー又はコポリマー）、ポリビニルアミジン、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリルアミドとの共重合物、メラミンとアルデヒドとの重縮合物、ジシアンジアミドとアルデヒドとの重縮合物、ジシアンジアミドとジエチレントリアミンとの重縮合物などのカチオン系高分子凝結剤を挙げることができる。なお、アルキルアミンとエピクロロヒドリンの重縮合物におけるアルキルアミンとしては、モノメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミンなどを挙げることができる。メラミン・アルデヒド縮合物およびジシアンジアミド・アルデヒド重縮合物におけるアルデヒドとしては、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、ホルムアルデヒドの３量体であるパラホルムアルデヒドなどを挙げることができる。有機凝結剤としては、市販されているものを用いることができる。カチオン系高分子凝結剤は、例えば、重量平均分子量が、好ましくは１千以上１００万以下、より好ましくは５千以上３０万以下である。これら有機凝結剤は１種単独で若しくは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　有機凝結剤（固形分）の添加量は、湿式塗装ブース循環水１Ｌに対して、好ましくは１００ｍｇ以下、好ましくは３０ｍｇ以下である。また、有機凝結剤（固形分）の添加量は、循環水中の塗料（固形分）に対して、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは２質量％以下である。
　無機凝結剤としては、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、塩化アルミニウム、塩基性塩化アルミニウム、擬ベーマイトアルミナゾル（ＡｌＯ（ＯＨ））などのアルミニウム系凝結剤；水酸化第一鉄、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄、鉄－シリカ無機高分子凝結剤などの鉄塩系凝結剤；塩化亜鉛などの亜鉛系凝結剤；活性ケイ酸、ポリシリカ鉄凝結剤などを挙げることができる。これらのうちアルミニウム系凝結剤が好ましい。これら無機系凝結剤は、１種単独で若しくは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　無機凝結剤（固形分、アルミニウム系凝結剤の場合はＡｌ2Ｏ3換算）の添加量は、湿式塗装ブース循環水１Ｌに対して、好ましくは５ｍｇ以上、好ましくは１０～３０ｍｇである。また、無機凝結剤（固形分、アルミニウム系凝結剤の場合はＡｌ2Ｏ3換算）の添加量は、循環水中の塗料（固形分）に対して、好ましくは０．５～１０質量％、より好ましくは１．５～５質量％である。
　有機凝結剤及び無機凝結剤は、その形態において特に制限されず、例えば、水溶液、懸濁液、乳化液などの形態であることができる。
　凝結剤の作用によって得られる未塗着塗料の凝固フロックを凝集させて粗大フロックを形成させることが、沈降分離や遠心分離を容易にするという観点から好ましい。本発明においては、粗大フロックの形成のために、高分子凝集剤を前記循環水にさらに添加することができる。本発明に用いられる高分子凝集剤としては、アニオン性ポリマー、カチオン性ポリマー、両性ポリマーなどからなるものを挙げることができる。係るポリマーは、重量平均分子量が、好ましくは１００万超、より好ましくは５００万以上である。
　アニオン性ポリマーからなる高分子凝集剤としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸ソーダ・アミド誘導体、ポリアクリルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリアクリルアミド、ポリ（２－アクリルアミド）－２－メチルプロパン硫酸塩などを挙げることができる。アニオン性ポリマーはアニオン化度が１０～３０モル％であるものが好適である。アニオン性ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは８００万～１５００万である。アニオン性ポリマーの添加量は、未塗着塗料（固形分）に対して、好ましくは０．１～１０質量％、より好ましくは０．２～３質量％である。
　カチオン性ポリマーからなる高分子凝集剤としては、（メタ）アクリル酸エステルの第四級アンモニウム塩由来のカチオン性構造単位を有するポリマー（例えば、アクリルアミド／［２－（アクリロイルオキシ）エチル］ベンジルジメチルアンモニウムクロリド／［２－（アクリロイルオキシ）エチル］トリメチルアンモニウムクロリドの共重合体、アクリルアミド／［３－（アクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルジメチルアンモニウムクロリド／［２－（アクリロイルオキシ）エチル］トリメチルアンモニウムクロリドの共重合体、アクリルアミド／［２－（アクリロイルオキシ）エチル］ベンジルジメチルアンモニウムクロリド／［３－（アクリロイルオキシ）プロピル］トリメチルアンモニウムクロリドの共重合体、アクリルアミド／［３－（アクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルジメチルアンモニウムクロリド／［３－（アクリロイルオキシ）プロピル］トリメチルアンモニウムクロリドの共重合体など）、ポリアミノアルキルアクリレート、ポリアミノアルキルメタクリレート、ポリエチレンイミン、ハロゲン化ポリジアリルアンモニウム、キトサン、尿素－ホルマリン樹脂などを挙げることができる。カチオン性ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは６００万以上、より好ましくは７００万～１,１００万である。カチオン性ポリマーの添加量は、未塗着塗料（固形分）に対して、好ましくは０．１～１０質量％、より好ましくは０．２～３質量％である。
　両性ポリマーからなる高分子凝集剤としては（メタ）アクリルアミドと４級アンモニウムアルキル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸ナトリウムとの共重合体などを挙げることができる。両性ポリマーのアニオン／カチオンのモル比は０．２～２．０が好適である。両性ポリマーの重量平均分子量は８００万～１０００万程度が好適である。添加量は、未塗着塗料（固形分）に対して、好ましくは０．１～１０質量％、より好ましくは０．２～３質量％である。
　これら高分子凝集剤は、１種単独で若しくは２種以上を組み合わせて用いることができる。組み合わせて用いる態様としては、例えば、カチオン性高分子凝集剤とアニオン性高分子凝集剤との組み合わせ、カチオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤との組み合わせ、アニオン性高分子凝集剤と両性高分子凝集剤との組み合わせなどが挙げられる。
　高分子凝集剤の添加量は、標準的には上記のとおりであるが、粗大フロックの形成状態に応じて適宜調整することができる。高分子凝集剤の添加量は、例えば、循環水に対するコロイド当量値として、好ましくは０．００１～１ｍｅｑ／Ｌ、より好ましくは０．００２～０．５ｍｅｑ／Ｌである。
　本発明の湿式塗装ブース循環水処理剤を適用し得る湿式塗装ブースは、その形式において特に制限はなく、分散式であってもよいし浮上式であってもよい。
　本発明に係る湿式塗装ブース循環水の処理方法は、カチオン性ＳＴ共重合体を含有する水処理剤を、循環水に添加することを含むものである。
　湿式塗装ブース循環水の処理装置は、通常、水槽８、塗装ブース１、および水槽８と塗装ブース１とを循環するように繋ぐ配管Ａ，Ｂを少なくとも有する。さらに湿式塗装ブース循環水の処理装置は、固液分離装置９、および水槽８と固液分離装置９とを循環するように繋ぐ配管Ｃ，Ｄを有することがある。
　固液分離装置９と配管Ｃ，Ｄとを有する場合には、水槽８から配管Ａを通って塗装ブース１に供給され、塗装ブース１で未塗着塗料を捕集し、次いで配管Ｂを通って前記水槽８に戻される、循環水の第一循環経路と、前記水槽８から配管Ｃを通って固液分離装置９に供給され、固液分離装置９にて固体と分離されて、次いで配管Ｄを通って前記水槽８に戻される、循環水の第二循環経路とを少なくとも有する（図６参照）。水処理剤の循環水への添加は、前記の第一循環経路の中の少なくともひとつの箇所、具体的には塗装ブース１、水槽８、ならびにこれらを繋ぐ配管ＡおよびＢのうちの少なくともひとつの箇所で行うことが好ましい。固液分離装置９と配管Ｃ，Ｄとを有する場合には第一循環経路および第二循環経路の中の少なくともひとつの箇所、具体的には塗装ブース１、水槽８、固液分離装置９、ならびにこれらを繋ぐ配管Ａ，Ｂ，ＣおよびＤのうちの少なくともひとつの箇所で行うことが好ましい。
　本発明に係る水処理方法においては、水槽８に貯まった循環水に水処理剤を直接に添加するか、水槽８から塗装ブース１への送液に使用されるポンプＰのサクション側ラインに設置した供給口（図示せず）を通して水処理剤を循環水に添加するか、または水槽８から固液分離装置９への送液ラインに設置した供給口（図示せず）を通して水処理剤を循環水に添加することがより好ましい。
　本発明に係る水処理方法における、本発明の湿式塗装ブース循環水処理剤および他の薬剤の添加量は、標準的には上記のとおりであるが、未塗着塗料の凝集状態、スラッジの浮上状態などに応じて適宜調整することができる。また、本発明の湿式塗装ブース循環水処理剤および他の薬剤は、スラッジ分離工程でスラッジと共に系外へ排出されるので、これに見合う量を適宜補充することが好ましい。
　上記の方法によって生成したスラッジは公知の固液分離方法によって循環水から分離除去される。固液分離方法としては、浮上分離、ウェッジワイヤ、ロータリースクリーン、バースクリーン、サイクロン、遠心分離機、ろ過装置などが挙げられる。分離回収されたスラッジは、重力脱水法などで脱水した後、焼却したり、埋立処分したりする。このようにして、湿式塗装ブースを循環する水の除濁をすることができる。
　次に、実施例を示して、本発明をより具体的に説明する。但し、以下の実施例は本発明の一実施形態を示すに過ぎず、本発明を以下の実施例に限定するものでない。
　本実施例にて使用する水処理剤等の略号および物性は以下の通りである。
　ＤＡＭ／ＳＴ：２－メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドとスチレンとの共重合物（CAS No.34031-59-9），２５℃の０．２Ｎ食塩水溶液中における［η］＝０．２５ｄＬ／ｇ、２－メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドとスチレンとの共重合比８５／１５（ｍｏｌ比）
　ＤＡＭ－Ｂｚｌ：ベンジル［２－（メタクリロイルオキシ）エチル］ジメチルアンモニウムクロライドの単独重合物（CAS No.28214-37-1）、重量平均分子量５万
　ＤＡＤＭＡＣ：ジメチルジアリルアンモニウムクロライドの単独重合物（CAS No.26062-79-3）、重量平均分子量２０万
　ＰＡＣ：ポリ塩化アルミニウム
　ＤＡ／ＥＣＨ：アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物（CAS No.25988-97-0）、重量平均分子量１０万
　カチオン性高分子凝集剤：２－アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドとアクリルアミドとの共重合物（CAS No.69418-26-4）、２－アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドとアクリルアミドとの共重合比９０／１０（ｍｏｌ比）、重量平均分子量８００万
　アニオン高分子凝集剤：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドとの共重合物（CAS No. 25085-02-3）、アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドとの共重合比２０／８０（ｍｏｌ比），重量平均分子量１０００万
実施例１　（浮上性評価）
　５００ｃｃのポリ瓶に水３００ｃｃと塗料（自動車ボデー用水性ベース塗料：シルバー　固形分２０質量％）０．６ｃｃを添加し、均一になるよう軽く振とうした。これに水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）を所定量添加し、６０回／３０秒で往復振とうした。
　往復振とうさせた液すべてを５００ｃｃビーカーに注ぎ入れた。注入から１分間経過した時に底部の濁度を測定した。その結果を図１に示す。荷電中和に要した水処理剤の添加量（固形分換算）は６．０質量％（対塗料固形分）、荷電中和時における底部濁度は８８．３であった。
　次いで該液をワットマンＮｏ．４１でろ過し、濾過水の濁度を測定した。その結果を図２に示す。
比較例１～４
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）を表１に示すものに変えた以外は実施例１と同じ方法で底部および濾過水の濁度を測定した。図１および図２ならびに表１に結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　ＰＡＣで処理した水の底部の濁度は高く（図１）、濾過水の濁度が低い（図２）ことから、ＰＡＣは、凝集作用が強いけれど、浮上作用が弱いことがわかる。また、ＤＡＭ／ＳＴやＤＡＭ－Ｂｚｌのような疎水基を持つポリマーはＤＡＤＭＡＣやＤＡ／ＥＣＨ、ＰＡＣと異なり荷電中和時の濁度が低いことが分かる。
実施例２
　５００ｃｃのポリ瓶に水３００ｃｃと塗料（自動車ボデー用水性ベース塗料：シルバー、固形分２０質量％）０．６ｃｃを添加し、均一になるよう軽く振とうした。これに水処理剤（ＰＡＣをＡｌ2Ｏ3換算で１９．２質量％とＤＡＭ／ＳＴを固形物換算で８質量％含有する水性液体品）を所定量添加し、６０回／３０秒で往復振とうした。
　往復振とうさせた液すべてを５００ｃｃビーカーに注ぎ入れた。注入から１分間経過した時に底部の濁度を測定した。その結果を図３に示す。荷電中和に要した水処理剤の添加量（有効成分添加量、すなわち、ＰＡＣのＡｌ2Ｏ3換算の添加量とＤＡＭ／ＳＴの固形分換算の添加量との合計）は３．４質量％（対塗料固形分）、荷電中和時における底部濁度は２６．０であった。
　次いで該液をワットマンＮｏ．４１でろ過し、濾過水の濁度を測定した。その結果を図４に示す。
比較例５
　水処理剤（ＰＡＣをＡｌ2Ｏ3換算で１９．２質量％とＤＡＭ／ＳＴを固形物換算で８質量％含有する水性液体品）を水処理剤（ＰＡＣをＡｌ2Ｏ3換算で１９．２質量％とＤＡ／ＥＣＨを固形物換算で１０質量％含有する水性液体品）に変えた以外は実施例２と同じ方法で底部および濾過水の濁度を測定した。結果を図３および図４ならびに表２に示す。荷電中和に要した水処理剤の添加量（有効成分添加量、すなわち、ＰＡＣのＡｌ2Ｏ3換算の添加量とＤＡ／ＥＣＨの固形分換算の添加量との合計）は３．７質量％（対塗料固形分）、荷電中和時における底部濁度は４９．７であった。
比較例６
　水処理剤（ＰＡＣをＡｌ2Ｏ3換算で１９．２質量％とＤＡＭ／ＳＴを固形物換算で８質量％含有する水性液体品）を水処理剤（ＰＡＣをＡｌ2Ｏ3換算で１９．２質量％とＤＡＭ－Ｂｚｌを固形分換算で４．８質量％含有する水性液体品）に変えた以外は実施例２と同じ方法で評価しようとしたが、ＰＡＣとＤＡＭ－Ｂｚｌとを混合した際に白い析出部が生じたので評価を行うことができなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　ＰＡＣとＤＡＭ／ＳＴとの混合物を使用して処理した水の底部の濁度は、ＰＡＣのみまたはＤＡＭ／ＳＴのみを使用して処理した水の底部の濁度に比べて大幅に低くなっており、ＰＡＣとＤＡＭ／ＳＴとの混合物はＰＡＣのみまたはＤＡＭ／ＳＴのみよりも浮上効果が高いことがわかる。また、ＰＡＣとＤＡＭ／ＳＴとの混合物を使用すると、荷電中和に要する有効成分での添加量を６質量％→３．４質量％に減らすことができる。
実施例３
　５００ｃｃのポリ瓶に水３００ｃｃと塗料（自動車ボデー用水性ベース塗料：シルバー、固形分２０質量％）０．６ｃｃを添加し均一になるよう軽く振とうした。これに水処理剤（ＰＡＣをＡｌ2Ｏ3換算で１９．２質量％、ＤＡＭ／ＳＴを固形物換算で８質量％含有する水性液体品）を有効成分添加量で３．４質量％（対塗料固形分）添加し、３０回／１５秒で往復振とうした。
　その後、ポリ瓶を静置した。これにアニオン性高分子凝集剤１．０質量％（対塗料固形分）を添加し、３０回／１５秒で往復振とうした。
　往復振とうさせた液すべてを５００ｃｃビーカーに注ぎ入れた。注入から１分間経過した時に底部の濁度を測定した。次いで該液をワットマンＮｏ．４１でろ過し、濾過水の濁度を測定した。表３に底部および濾過水の濁度の測定結果を示す。
実施例４
　アニオン性高分子凝集剤の添加量を２．０質量％（対塗料固形分）に変えた以外は実施例３と同じ方法で底部および濾過水の濁度を測定した。表３に結果を示す。
実施例５
　アニオン性高分子凝集剤をカチオン性高分子凝集剤に変えた以外は実施例３と同じ方法で底部および濾過水の濁度を測定した。表３に結果を示す。
実施例６
　カチオン性高分子凝集剤の添加量を２．０質量％（対塗料）に変えた以外は実施例５と同じ方法で底部および濾過水の濁度を測定した。表３に結果を示す。
実施例７
　アニオン性高分子凝集剤１．０質量％を添加する代わりにアニオン性高分子凝集剤１．０質量％（対塗料固形分）とカチオン性高分子凝集剤１．０質量％（対塗料固形分）とを添加した以外は実施例３と同じ方法で底部および濾過水の濁度を測定した。表３に結果を示す。
実施例８
　アニオン性高分子凝集剤１．０質量％を添加する代わりにアニオン性高分子凝集剤１．０質量％（対塗料固形分）とカチオン性高分子凝集剤２．０質量％（対塗料固形分）とを添加した以外は実施例３と同じ方法で底部および濾過水の濁度を測定した。表３に結果を示す。
実施例９
　アニオン性高分子凝集剤１．０質量％を添加する代わりにアニオン性高分子凝集剤２．０質量％（対塗料固形分）とカチオン性高分子凝集剤１．０質量％（対塗料固形分）とを添加した以外は実施例３と同じ方法で底部および濾過水の濁度を測定した。表３に結果を示す。
　カチオン性高分子凝集剤またはアニオン性高分子凝集剤のいずれか一方を添加することによりフロック径が大きくなることからろ過濁度が低下した。更に、カチオン性高分子凝集剤とアニオン性高分子凝集剤を併用することによりろ過濁度がさらに低下し且つ底部濁度が低下（浮上性が向上）した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
（試験装置）
　図５に示す試験装置は、上部に塗料スプレーガンＳが設置されていて、塗料を１０ｇ／ｍｉｎで噴霧できるようになっている。ピット（水槽：循環水の総体積５０Ｌ）５に循環水が貯められており、ポンプＰで循環水を１００Ｌ／ｍｉｎで汲み上げ、水幕板４に循環水をカーテン状に流し、ピットに戻すことができる。処理剤供給部６にて処理剤、凝結剤または高分子凝集剤を循環水に添加することができる。また、排気ファンＦにて、溶剤蒸気などの揮発分をブースから吸い出すことができる。
実施例１０
　図５に示す試験装置を用いて以下の試験を実施した。
　ポンプＰで循環水を１００Ｌ／ｍｉｎ汲み上げながら、処理剤供給部６で循環水に水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）を８ｍｇ／Ｌとなるよう添加するとともに、溶剤塗料（自動車用２液硬化型塗料、固形分５０質量％）をスプレーガンＳを用いて１０ｇ／ｍｉｎで噴霧した。
　２分間運転を継続した時点で、前記試験装置の運転を止めた。ピットの水面に浮上したスラッジを回収し、回収したスラッジを指で触り、その触感を下記の基準で分類し粘着性の良否を決めた。また、ピット底部の循環水の濁度を測定した。
　結果を表４に示す。
（粘着性評価基準）
　◎   　　指触非常に良好、指で擦っても付着しない
　○   　　指触非常に良好、指で擦ると硬くなる
　○△   　指で擦るとわずかに粘着性がある
　△   　　粘着性残留
　×   　　粘着性大
実施例１１
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）の添加量を４０ｍｇ／Ｌに変えた以外は実施例１０と同じ方法で試験した。結果を表４に示す。
実施例１２
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）８ｍｇ／Ｌを添加する代わりに水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）６ｍｇ／Ｌとフェノール樹脂のアルカリ溶液（アニオン性薬剤）５０ｍｇ－固形分／Ｌとを添加した以外は実施例１０と同じ方法で試験した。結果を表４に示す。
実施例１３
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）８ｍｇ／Ｌを添加する代わりに水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）８ｍｇ／Ｌとフェノール樹脂のアルカリ溶液（アニオン性薬剤）６５ｍｇ－固形分／Ｌとを添加した以外は実施例１０と同じ方法で試験した。結果を表４に示す。
比較例７
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）８ｍｇ／Ｌを添加する代わりにフェノール樹脂のアルカリ溶液（アニオン性薬剤）５０ｍｇ－固形分／Ｌを添加した以外は実施例１０と同じ方法で試験した。結果を表４に示す。
比較例８
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）８ｍｇ／Ｌを添加する代わりに水処理剤（ＤＡ／ＥＣＨ）１０ｍｇ／Ｌを添加した以外は実施例１０と同じ方法で試験した。結果を表４に示す。
比較例９
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）８ｍｇ／Ｌを添加する代わりに水処理剤（ＤＡ／ＥＣＨ）５０ｍｇ／Ｌを添加した以外は実施例１０と同じ方法で試験した。結果を表４に示す。
比較例１０
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）８ｍｇ／Ｌを添加する代わりに水処理剤（ＤＡ／ＥＣＨ）７．５ｍｇ／Ｌとフェノール樹脂のアルカリ溶液（アニオン性薬剤）５０ｍｇ－固形分／Ｌとを添加した以外は実施例１０と同じ方法で試験した。結果を表４に示す。
比較例１１
　水処理剤（ＤＡＭ／ＳＴ）８ｍｇ／Ｌを添加する代わりに水処理剤（ＤＡ／ＥＣＨ）１０ｍｇ／Ｌとフェノール樹脂のアルカリ溶液（アニオン性薬剤）６５ｍｇ－固形分／Ｌとを添加した以外は実施例１０と同じ方法で試験した。結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　ＤＡＭ／ＳＴとフェノール樹脂のような既知の不粘着化剤とを併用することによって、スラッジを不粘着化することができる。ＤＡＭ／ＳＴを添加した場合、粘着性の度合いが同じであっても、ＤＡ／ＥＣＨを添加した場合に比べて、濁度が低い。これは溶剤塗料においてＤＡＭ／ＳＴの添加がスラッジ浮上性を向上させたからである。ＤＡＭ／ＳＴのみを添加した場合は、粘着性の度合いが高い。なお、ＤＡＭ／ＳＴのみまたはＤＡ／ＥＣＨのみを添加した場合に、濁度が低いのは塗料が固まり水に全く分散していない状態になっているからである。
Ｓ：塗料スプレー
Ｆ：排気ファン
Ｐ：循環水ポンプ
１：塗装ブース
２：吸気
３：排気
４：水幕板
５：ピット
６：処理剤供給部
７：泡消シャワー
８：循環水ピット（水槽）
９：固液分離装置
１０：濃縮粕
１１：フィルター

Claims (8)

  1. 　式（A）で表される単量体に由来する構造単位とスチレンに由来する構造単位とを有してなる共重合体を含有する湿式塗装ブース循環水処理剤。

    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001

    （式（A）中、
    　Ｒ1は水素原子またはメチル基であり、
    　Ｒ2およびＲ3はそれぞれ独立に炭素数１～４のアルキル基であり、
    　Ｒ4は水素原子、炭素数１～４のアルキル基またはベンジル基であり、
    　ＹはＯまたはＮＨであり
    　ｎは括弧内の繰り返し数を表し且つ２～５のいずれかの整数であり、
    　Ｚ-は対アニオンである。）
  2. 　対アニオンが、ハロゲンイオン、スルフェートイオン、ホスフェートイオン、ボレートイオンまたは有機酸アニオンである請求項１に記載の湿式塗装ブース循環水処理剤。
  3. 　無機凝結剤をさらに含有する請求項１または２に記載の湿式塗装ブース循環水処理剤。
  4. 　請求項１～３のいずれかひとつに記載の水処理剤を循環水に添加することを含む、湿式塗装ブース循環水の処理方法。
  5. 　水処理剤の循環水への添加が、塗装ブース、水槽、固液分離装置、およびこれらを繋ぐ配管のうちの少なくともひとつの箇所で行われる、請求項４に記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
  6. 　不粘着化剤を前記循環水に添加することをさらに含む、請求項４または５に記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
  7. 　凝結剤を前記循環水に添加することをさらに含む、請求項４～６のいずれかひとつに記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
  8. 　高分子凝集剤を前記循環水に添加することをさらに含む、請求項４～７のいずれかひとつに記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
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