JPH0640991B2 - 湿式塗装ブース処理剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は湿式塗装ブース処理剤に係り、特に湿式スプレ
ー塗装ブースにおいて、余剰ペイントを捕集するために
噴霧される水洗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塗装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
ット底、循環ピット底に沈積し、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
と労力を要するようになる。

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。その他、メラミン−ア
ルデヒド酸コロイド（特公昭６３−３３７９９号）を用
いる方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の処理剤のうち、〜のものは、 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、 適用できる塗料種に限りがあり、アクリル系塗料、フ
タル酸系塗料には効果が低い。

薬剤の遊離により循環水中のＣＯＤが増加する。

金属塩を用いると塗料スラッジ量が増大する。

等の問題点を有し、工業的に有利なものとはいえなかっ
た。

また、〜のいずれにおいても、その単独使用では次
のような欠点がある。

塗料負荷が高い場合には、十分な不粘着化が行なえな
い場合がある。

生塗料に対しては不粘着化効果が殆どない。

なお、塗料負荷とは、処理されるべき余剰ペイント（オ
ーバースプレーペイント）の流入量や速度であって、使
用される塗料の種類によって異なるが、通常は循環水量
に対して１００ppm（ペイント量／循環水量）程度、高
くても２００ppm程度であるが、近年、ロボット導入や
生産台数の増加などのために、余剰ペイント量が設備能
力の割に増加している傾向があり、このため塗料負荷が
高くなっている。また、生塗料は例えば色替え（ある色
から別の色へ変更すること）時にその処理が必要とされ
るものである。即ち、色替え時には、塗料タンクからス
プレーガンまでの配管の中の塗料をスプレーしないでそ
のまま水洗水中に捨てることが多いため、この処理が必
要となる。生塗料は回収する場合もあるが、完全回収は
難しく、回収する場合においても少なくとも一部は処理
する必要がある。

本発明は上記従来の問題点を解決し、塗料負荷が高い場
合においても、また、余剰ペイントのみならず生塗料を
も効果的に不粘着化することができる湿式塗装ブース処
理剤を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の湿式塗装ブース処理剤は、メラミン・アルデヒ
ド酸コロイド溶液１〜５００重量部と、含窒素原子有機
化合物０．０１〜２０重量部と、分子量３００〜５００
０００のアニオン性水溶性高分子分散剤０．０１〜２０
重量部とを含む湿式塗装ブース処理剤であって、該含窒
素原子有機化合物が、アミノ酸、アミノ酸誘導体、アル
カノールアミン、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三
酢酸及びこれらの塩から成る群から選ばれる１種以上で
あり、該アニオン性水溶性高分子分散剤が、カルボン酸
モノマーを含むポリマー、アクリルアミドモノマー部分
加水分解物を含むポリマー及びこれらのポリマーの塩よ
り成る群から選ばれる１種以上であることを特徴とす
る。

以下に本発明につき詳細に説明する。

本発明に係るメラミン・アルデヒド酸コロイド溶液は、
例えば、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って製造すること
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。

即ち、本発明に係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、Ｒ_１，Ｒ_２は同一であっても、異なってい
ても良く、それぞれ水素又は炭素数１〜４低級アルキル
基を示す。） ここで、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モルとするが、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ＣＯ
Ｄ源となるので、ＣＯＤが問題となる場合にはアルデヒ
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って溶解する。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。

使用される酸としては一塩基酸が挙げられる。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って加速
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。

含窒素原子有機化合物としては、下記Ｉ〜III或いは下
記Ｉ〜IIIの化合物の塩を用いる。

Ｉグリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸等のアミノ
酸、ベタイン又はゼラチン等のアミノ酸誘導体。

IIジメチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメ
チルプロパノール等のアルカノールアミン。

IIIエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三
酢酸（ＮＴＡ）。

アニオン性水溶性高分子分散剤としては、下記，の
化合物であって、分子量３００〜５０００００、好まし
くは５００〜５０００００の範囲のものを用いる。これ
らのアニオン性水溶性高分子分散剤は水溶液型でもエマ
ルジョン型でも良い。

アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸等のカルボ
ン酸モノマーを含むホモポリマー、コーポリマー、ター
ポリマーといったポリマーあるいはこれらのポリマーの
塩。

アクリルアミドモノマー部分加水分解物を含むホモポ
リマー、コーポリマー、ターポリマーといったポリマー
あるいはこれらのポリマーの塩。

アニオン性水溶性高分子分散剤として、分子量３００以
上５０００００以下という比較的低分子量の水溶性高分
子を用いる理由は、塗料の不粘着化作用が、分子量が３
００以上の水溶性高分子によって奏され、分子量３００
未満の水溶性高分子ではこの不粘着化作用が十分得られ
ないからである。一方、分子量が５０００００を超える
水溶性高分子であると、塗料粒子を凝集する作用が強く
なり、高分子自体の粘着性が強くなるため不適当であ
る。

なお、マレイン酸系ポリマーについては、特に、分子量
が５００を超え、１０００未満のものが好ましい。

本発明の湿式塗装ブース処理剤は、前記３成分の他、他
の薬剤を含有していても良い。また、他の薬剤との併用
も可能である。好ましい薬剤及びその作用効果は次の通
りである。

（ｉ）アルカリ剤：アミノ酸、カルボン酸等を溶液化
し、また、pH調整、設備防食面で有利である。

（ii）高分子凝集剤、無機凝集剤：スラッジの凝集・固
液分離に有利である。

（iii）両性金属、界面活性剤等の不粘着剤：塗料の不
粘着化をより向上させる。

本発明の湿式塗装ブース処理剤を用いて処理を行なうに
は、湿式塗装ブース洗浄水中に、本発明の処理剤の適当
量を注入添加して、水中に捕集された余剰ペイント又は
生塗料を不粘着化する。

この場合、本発明の湿式塗装ブース処理剤の添加量は処
理剤中のメラミン・アルデヒド酸コロイド溶液の量が、
その有効成分１０重量％とした場合、水洗水に対して
０．１ppm以上、通常１〜５００ppm程度、水洗水中の余
剰ペイント量に対して０．１重量％以上、通常１〜１０
０重量％程度、含窒素原子有機化合物の量が水洗水に対
して０．００１ppm以上、通常０．０１〜２０ppm程度、
水洗水中の余剰ペイント量に対して０．００１重量％以
上、好ましくは０．０１〜５重量％、また、アニオン性
水溶性高分子分散剤の量が水洗水に対して０．００１pp
m以上、通常０．０１〜２０ppm程度、余剰ペイント量に
対して０．００１重量％以上、通常０．０１〜５重量％
程度となるような範囲で適宜決定する。

従って、このような添加量とするために、本発明の湿式
塗装ブース処理剤は、メラミン・アルデヒド酸コロイド
溶液１〜５００重量部、含窒素原子有機化合物０．０１
〜２０重量部、及び、アニオン性水溶性高分子分散剤
０．０１〜２０重量部を含むものとする。

注入方法としては特に制限はないが、各３成分を各々同
一又は別の注入位置にて水洗水中に連続又は間欠注入す
れば良い。なお、各成分は粉末状、液体状のいずれでも
良く、一液又は二液以上の状態のいずれでも良い。即
ち、本発明の湿式塗装ブース処理剤において、通常、含
窒素原子有機化合物とアニオン性水溶性高分子分散剤と
は相溶性を有するが、メラミン・アルデヒド酸コロイド
溶液はこれらに溶解し得ない。

従って、メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液のみ別注
入とされる場合もある。

なお、本発明において、メラミン・アルデヒド酸コロイ
ド溶液、含窒素原子有機化合物、アニオン性水溶性高分
子分散剤の各々はいずれも１種を単独で用いても、２種
以上を併用しても良い。

［作用］ アクリル樹脂系などの塗料粒子の疎水性は、メラミン・
アルデヒド酸コロイド溶液に比べはるかに強いので、メ
ラミン・アルデヒド酸コロイド溶液単独では、吸着性が
悪く、不粘着化がやや不十分である。特に、塗料が系内
に入ってくる速度が大きい高負荷塗装の場合は、メラミ
ン・アルデヒド酸コロイド溶液の塗料への吸着速度が、
塗料の流入速度に追随できず、不粘着化が不十分とな
る。

このような場合、マレイン酸系などのアニオン性水溶性
高分子分散剤がメラミン・アルデヒド酸コロイド溶液の
塗料への吸着を補うことができる。即ち、アニオン性水
溶性高分子分散剤は疎水基を持っているため、同じ疎水
性の塗料に吸着し易い。高分子分散剤の疎水基は、塗料
粒子表面に吸着し、親水基（−ＣＯＯ⁻）は、粒子の外
側に配向し、塗料粒子の親水性を高めて、塗料の不粘着
化を高めるとともに、メラミン・アルデヒド酸コロイド
溶液の塗料粒子への吸着性を高める。この場合、高分子
分散剤の皮膜のみでは、皮膜が弱いために、不粘着化が
弱く、メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液の皮膜が必
要となる。

ところで、高分子分散剤は、その親水基の親水性が非常
に強いため、場合によっては周囲に水分子を配位してメ
ラミン・アルデヒド酸コロイド溶液の塗料粒子への接近
を阻害する。この場合、含窒素原子有機化合物の窒素含
有基（ＮＨ_２−基）は、高分子分散剤の親水基との反応
性が強いので、水分子を押し除けて吸着し、メラミン・
アルデヒド酸コロイド溶液と塗料粒子（又は高分子分散
剤皮膜）の吸着を容易にする。

このように、メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液、高
分子分散剤、含窒素原子有機化合物共存系では、メラミ
ン・アルデヒド酸コロイド溶液と塗料粒子（又はその表
面の高分子分散剤皮膜）との吸着は容易となり、塗料の
不粘着化がより完全なものとなる。

なお、高分子分散剤は、その分散力のため、塗料粒子が
固まりになるのを防ぐことによって、不粘着化を促進す
る作用をも奏する。

［実施例］ 以下、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。

実施例１〜１８、比較例１〜２１ 第１図に示す試験装置を用いて、各種薬剤の効果を試験
した。

第１図において、１はピット、２は水膜板、３は循環水
ポンプＰを備える循環水配管、４は排気ファン４Ａを備
える排気筒、Ｗは水面である。５はピット１の水膜板２
の上方に設けられた塗料吹き付けのためのスプレーガン
である。６は薬剤添加部である。

保有水洗水量５０の試験装置を用いて、循環水量５０
／分として試験を行なった。水洗水としては、それぞ
れ、第１表に示す薬剤を第１表に示す添加量（対塗料）
となるように加えてpHを７〜１０に調整したものを用い
た（ただし、比較例１では薬剤無添加）。なお、第１表
において、用いた高分子分散剤ポリマーＡ〜Ｆは下記の
通りである。また、メラミン・アルデヒド酸コロイド溶
液としては下記のものを用いた。

高分子分散剤 ポリマーＡ：マレイン酸ポリマー 平均分子量＝１０００ ポリマーＢ：マレイン酸−イソペンテンコポリマー 平均分子量＝４０００ ポリマーＣ：イソブチレン−マレイン酸コポリマー 平均分子量＝９０００ ポリマーＤ： 平均分子量＝９０００ ポリマーＥ：アクリル酸ヒドロキシエチル−メタアクリ
ル酸−アクリル酸メチルコポリマー 平均分子量＝３０００ ポリマーＦ：ポリアクリル酸ナトリウム 平均分子量＝６０００ メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液 メラミン１モルに対して２モルのホルムアルデヒドを反
応させて得られたメチロール化メラミン０．０５モルを
１．３５％塩酸溶液１００mlに加えて製造したもの。以
下「Ｍ／Ｆ」と略記する。

試験は、５０ccの白色アクリル系塗料（「＃６５−１２
０５」ロックペイント製）を第１表に示す速度でスプレ
ーガン５から吹き付けた後、吹き付けられた塗料及び水
洗水（循環水）やピット、配管等の外観を観察すること
により行なった。この観察結果から、ピット内壁や配管
に付着した塗料量に応じて、下記の基準で粘着性を評価
した。結果を第１表に示す。

評価基準 ×…未処理（ブランク）の付着状況と同じ。

△…未処理（ブランク）よりは若干付着量少ない。

○…殆ど付着しない。

◎…付着しない。

実施例１９〜２１、比較例２２〜２５ 第１図に示す試験装置において、水膜板２の上に実施例
１で用いたと同様の塗料２０ccを約５秒間にわたって滴
下した。その後、第２表に示す薬剤を第２表に示す添加
量（対塗料）となるように添加した洗浄水の循環を３０
秒間続けた。その後、循環を停止して、実施例１と同様
にして粘着性及び外観を調べた。

結果を第２表に示す。

以上の結果より明らかなように、本発明の湿式塗装ブー
ス処理剤は、余剰ペイント量の多い場合においても、湿
式ブース系内への塗料の付着・粘着固化を著しく低減で
きる。しかも、本発明の処理剤は生塗料に対しても極め
て有効である。

［発明の効果］ 以上に詳述した通り、本発明の湿式塗装ブース処理剤に
よれば、捕集された塗料の粘着性を効果的に低減し、塗
料をさらさらした粒子状とし容易に除去可能とすること
ができる。しかも、殆ど全ての塗料に有効で、従来不粘
着化が困難とされていたアクリル系、フタール酸系塗料
及びハイソリッド系塗料に対しても不粘着化効果が高
い。その上、高負荷塗料や生塗料の不粘着化も可能とさ
れる。因みに、本発明の処理剤によれば塗料吹き付け量
６００ppm対水洗水量程度まで処理可能である。

従って、本発明の処理剤によれば、 配管等への塗料の付着による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、メンテナンスが軽減
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。

ブースピット等に沈積又は浮上した塗料スラッジが固
化し難くなり、容易に除去できるようになる。従って、
除去作業が軽減される。

洗浄廃液が固液分離し易くなり、廃水処理が容易とな
る。

高い分離効率で使用済水性水中の固形物を分離除去す
ることができ、循環水洗水の清澄度を高く維持すること
ができる。

等の効果が奏され、塗装ブース処理を工業的に極めて有
利に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で用いた試験装置を示す概略的な断面図
である。 １……ピット、２……水膜板、 ３……スプレーガン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メラミン・アルデヒド酸コロイド溶液１〜
   ５００重量部と、含窒素原子有機化合物０．０１〜２０
   重量部と、分子量３００〜５０００００のアニオン性水
   溶性高分子分散剤０．０１〜２０重量部とを含む湿式塗
   装ブース処理剤であって、 該含窒素原子有機化合物が、アミノ酸、アミノ酸誘導
   体、アルカノールアミン、エチレンジアミン四酢酸、ニ
   トリロ三酢酸及びこれらの塩から成る群から選ばれる１
   種以上であり、 該アニオン性水溶性高分子分散剤が、カルボン酸モノマ
   ーを含むポリマー、アクリルアミドモノマー部分加水分
   解物を含むポリマー及びこれらのポリマーの塩より成る
   群から選ばれる１種以上である ことを特徴とする湿式塗装ブース処理剤。