湿式塗装ブース循環水の処理方法
【課題】湿式塗装ブース循環水を効率よく固液分離することができる湿式塗装ブース循環水の処理方法を提供する。
【解決手段】循環水槽１から湿式塗装ブース２に送水し、該循環水槽１に返送する第１の循環水系と、該循環水槽１から固液分離装置２０に送水し、分離水を該循環水槽１に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理方法において、カチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを添加するか、又は両性ポリマーを添加し、その後、ネット２３によって濾過する。また、湿式塗装ブース２から循環水槽１に戻る第１の循環水に対しフェノール系樹脂と有機凝結剤及び／又は無機凝結剤とを添加する。
【解決手段】循環水槽１から湿式塗装ブース２に送水し、該循環水槽１に返送する第１の循環水系と、該循環水槽１から固液分離装置２０に送水し、分離水を該循環水槽１に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理方法において、カチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを添加するか、又は両性ポリマーを添加し、その後、ネット２３によって濾過する。また、湿式塗装ブース２から循環水槽１に戻る第１の循環水に対しフェノール系樹脂と有機凝結剤及び／又は無機凝結剤とを添加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は湿式塗装ブース循環水の処理方法に係り、特に、湿式塗装ブース循環水から塗料スラッジを効率的に回収する湿式塗装ブース循環水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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塗料（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塗料である。この過剰に噴霧された余剰塗料は、通常、水洗による湿式塗装ブースで捕集処理されており、水洗水は循環使用される。
【０００３】
第２図は、この湿式塗装ブースにおける循環水系を示す系統図であり、循環水槽１内の水は、ポンプＰ１を有する配管１１により湿式塗装ブース２に送水され、湿式塗装ブース２内に散水される。湿式塗装ブース２内に散水され、余剰塗料を捕集した水は配管１２により循環水槽１に返送される（以下、この循環水槽１から湿式塗装ブース２に送水され、循環水槽１に返送される循環水系を「第１の循環水系」と称す場合がある。）。循環水槽１内の水は、ポンプＰ２を有する配管１３より遠心分離機３等の固液分離装置に送水され、塗料スラッジが分離回収される。この遠心分離機３で塗料スラッジが除去された処理水は配管１４より循環水槽１に返送される（以下、この循環水槽１から遠心分離機３に送水され、循環水槽１に返送される循環水系を「第２の循環水系」と称す場合がある。）。なお、循環水槽１内に透水性の仕切板１Ａを設け、湿式塗装ブース２へ送水される洗浄水中への夾雑物の混入を防止している場合もある。また、循環水槽１に攪拌機１Ｂが設けられ、捕集された塗料の沈降を防止する場合もある。
【０００４】
このような湿式塗装ブースの循環水系のうち、第１の循環水系においては、水洗水に捕集される余剰塗料の粘着性が高いため、スプレーブースの水幕板、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。また、余剰塗料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、沈積した塗料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。
【０００５】
また、第２の循環水系においても、同様に余剰塗料が付着する。
【０００６】
このような湿式塗装ブース循環水の処理方法として、特開２００１−１７０５２８（特許文献１）には、第１の循環水系及び第２の循環水系にそれぞれセピオライト等の粘土鉱物を添加することが記載されている。
【０００７】
特開２００４−３３７６７１（特許文献２）には、第１の循環水にフェノール系樹脂とカチオン系ポリマーとを添加して凝集処理することが記載されている。なお、この特許文献２では、凝集処理した後、フロックを浮上分離、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、濾過装置などによって分離回収している（第００３３段落）。
【０００８】
特開２００５−９５８１９（特許文献３）には、第１の循環水においてアルミニウムの陽極電解を行い、第２の循環水においてカチオンポリマーと、必要に応じさらにノニオン性又はアニオン性高分子凝集剤を添加することが記載されている。この特許文献３では、第２の循環水における固液分離手段としては浮上分離又は遠心分離が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１７０５２８
【特許文献２】特開２００４−３３７６７１
【特許文献３】特開２００５−９５８１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の第２の循環水で固液分離する場合、スラッジが遠心分離機や濾材等の固液分離手段に付着し易い。
【００１１】
本発明は、湿式塗装ブース循環水を効率よく固液分離することができる湿式塗装ブース循環水の処理方法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】
【００１２】
本発明（請求項１）の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、湿式塗装ブースからの塗料含有水に対し、カチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを添加するか、又は両性ポリマーを添加し、次いでネットによって濾過することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項１において、ネットの口径が０．１〜１ｍｍに分布していることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項１又は２において、湿式塗装ブースからの塗料含有水を循環水槽に受け入れ、該循環水槽から湿式塗装ブースに送水する第１の循環水系と、該循環水槽から固液分離装置に送水し、分離水を該循環水槽に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理方法であって、該第２の循環水系の固液分離装置への流入水にカチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを含有させるか又は両性ポリマーを含有させることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項３において、前記循環水槽から固液分離装置に供給される水をまず小槽に流入させ、該小槽からの流出水を前記ネットで濾過することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項３又は４において、前記カチオン性ポリマーを第２の循環水系に添加することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項６の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項３ないし５のいずれか１項において、第１の循環水系のうち湿式塗装ブースから循環水槽に戻る水に対しフェノール系樹脂と有機凝結剤及び／又は無機凝結剤とを添加することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、湿式塗装ブースからの塗料含有水に対しカチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーの双方を添加するか、又は両性ポリマーを添加し、次いで、ネットで濾過することにより、効率よく含水率の低い塗料スラッジを回収することができる。また、第２の循環水にカチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーの双方又は両性ポリマーを添加することにより、カチオン性ポリマー又はアニオン性ポリマーのみを添加する場合に比べて、密度が高くて大きい強固なフロックが生成する。このフロックを比較的口径が大きいネットによって濾別することにより、ネットの目詰りが防止ないし抑制され、濾別が効率よく行われる。
【００１９】
なお、濾過すべき循環水をまず小槽で受け止め、次いでネットで濾過すると、この小槽内においてフロックがさらに成長するので、濾過がさらに効率よく行われるようになる。
【００２０】
湿式塗装ブースから循環水に戻る水に対しフェノール系樹脂と有機凝結剤及び／又は無機凝結剤とを添加することにより、湿式塗装ブースからの戻り水中の塗料成分を安定して凝集分離処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る湿式塗装ブース循環水の処理方法のフロー図である。
【図２】従来の湿式塗装ブース循環水のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００２３】
本発明では、湿式塗装ブースからの塗料含有水に対しカチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを添加するか、又は両性ポリマーを添加し、その後、ネットによって濾過し、フロックを分離する。
【００２４】
ここで、カチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーの双方を添加すると、カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとが強固に結合し、密度が高く、大きく、強固なフロックが形成される。両性ポリマーを用いた場合も同様である。
【００２５】
本発明の処理方法に用いられるカチオン性ポリマーとしては、（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成単位を有し、かつ前記第四級アンモニウム塩の窒素原子にベンジル基が結合してなるポリマーを好ましく挙げることができる。
【００２６】
当該カチオン性の疎水性ポリマーにおいて、四級アンモニウム塩の窒素原子にベンジル基が結合してなる、（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成単位としては、下記一般式（Ｉ）で表される（Ａ）構成単位を好ましく挙げることができる。
【００２７】
【化１】
【００２８】
一般式（Ｉ）において、Ｒ1は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示す。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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。
【００２９】
Ａ1は、炭素数２〜４の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、各種ブチレン基が挙げられる。（Ｘ1）a-は、価数ａの陰イオンを示す。ａは、通常１〜３の整数である。当該陰イオンの具体例としては、塩素イオン、フッ素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどのハロゲンイオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、メチル硫酸イオン、過塩素酸イオンなどが挙げられるが、これらの中でハロゲンイオンが好適である。
【００３０】
本発明においては、一般式（Ｉ）で表される（Ａ）構成単位は、重合体中に２種以上の異なるものが導入されていてもかまわない。
【００３１】
当該（Ａ）構成単位を形成する単量体の（メタ）アクリル酸エステルの第四級アンモニウム塩としては、（メタ）アクリロイルオキシアルキル（ベンジル）ジアルキルアンモニウム塩を挙げることができる。具体的には、［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塩、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］ベンジルジエチルアンモニウム塩、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］ベンジルエチルメチルアンモニウム塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ベンジルジメチルアンモニウム塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ベンジルジエチルアンモニウム塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ベンジルエチルメチルアンモニウム塩、［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塩、［３−（アクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルジエチルアンモニウム塩、［３−（アクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルエチルメチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルジメチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルジエチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルエチルメチルアンモニウム塩などが挙げられる。
【００３２】
これらの単量体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
このように、第四級アンモニウム塩の窒素原子にベンジル基が結合してなる（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成単位を有する重合体は、疎水性の強い上記ベンジル基に、余剰塗料の疎水性部分、前述のフェノール系樹脂などの余剰塗料不粘着化剤の疎水性部分が結合し、さらに、この疎水性ポリマーはカチオン性を有するので、アニオンに荷電した塗料粒子、アニオン性であるフェノール系樹脂とも結びつきやすく、結果として、強固で粗大なフロックを形成する。また、該ポリマーが強い疎水性であることから、このフロックは水と分離しやすく、浮上しやすいという効果を奏する。
【００３４】
本発明の処理方法においては、カチオン性ポリマーとして、前記（Ａ）構成単位と共に、ノニオン性構成単位及び／又は他のカチオン性構成単位を有する共重合体を用いることができる。上記ノニオン性構成単位及び他のカチオン性構成単位については特に制限はないが、以下に示す共重合体を好ましく用いることができる。
【００３５】
本発明の処理方法においては、カチオン性の疎水性ポリマーとして、前記（Ａ）構成単位と共に、下記一般式（II）で表されるノニオン性の（Ｂ）構成単位を有する共重合体（以下、共重合体Ｉと称する。）を好ましく用いることができる。
【００３６】
【化２】
【００３７】
一般式（II）において、Ｒ4は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ5及びＲ6は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜３のアルキル基又はジメチルアミノアルキル基を示す。炭素数１〜３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基及びイソプロピル基が挙げられる。ジメチルアミノアルキル基としては、２−ジメチルアミノエチル基、３−ジメチルアミノプロピル基などが挙げられる。
【００３８】
本発明においては、一般式（II）で表される（Ｂ）構成単位は、共重合体Ｉ中に２種以上の異なるものが導入されていてもかまわない。
【００３９】
当該（Ｂ）構成単位を形成する単量体としては、例えばアクリルアミド、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（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。これらの単量体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
当該共重合体Ｉ中の前記（Ａ）構成単位と（Ｂ）構成単位の含有割合は、余剰塗料に対する凝集性能などの観点から、モル比で２：８〜９：１が好ましく、３：７〜６：４がより好ましい。
【００４１】
本発明の処理方法においては、カチオン性の疎水性ポリマーとして、前記（Ａ）構成単位と共に、下記一般式（III）で表されるカチオン性の（Ｃ）構成単位を有する共重合体（以下、共重合体IIと称する。）を好ましく用いることができる。
【００４２】
【化３】
【００４３】
一般式（III）において、Ｒ7は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ8、Ｒ9及びＲ10は、それぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示す。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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。
【００４４】
Ａ2は、炭素数２〜４の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、各種ブチレン基が挙げられる。（Ｘ2）b-は、価数ｂの陰イオンを示す。ｂは、通常１〜３の整数である。当該陰イオンの具体例としては、塩素イオン、フッ素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどのハロゲンイオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、メチル硫酸イオン、過塩素酸イオンなどが挙げられるが、これらの中でハロゲンイオンが好適である。
【００４５】
本発明においては、一般式（III）で表される（Ｃ）構成単位は、共重合体（II）中に２種以上の異なるものが導入されていてもかまわない。
【００４６】
当該（Ｃ）構成単位を形成する単量体としては、（メタ）アクリロイルオキシアルキル（トリアルキル）アンモニウム塩を挙げることができる。具体的には、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］トリメチルアンモニウム塩、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］トリエチルアンモニウム塩、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］エチルジメチルアンモニウム塩、［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塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］トリエチルアンモニウム塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］エチルジメチルアンモニウム塩、［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塩、［３−（アクリロイルオキシ）プロピル］トリエチルアンモニウム塩、［３−（アクリロイルオキシ）プロピル］エチルジメチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］トリメチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］トリエチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］エチルジメチルアンモニウム塩などが挙げられる。
【００４７】
これらの単量体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
当該共重合体II中の前記（Ａ）構成単位と（Ｃ）構成単位の含有割合は、余剰塗料に対する凝集性能などの観点から、モル比で８：２〜２：８が好ましく、６：４〜４：６がより好ましい。
【００４８】
本発明の処理方法においては、カチオン性ポリマーとして、前記（Ａ）構成単位と共に、前記ノニオン性の（Ｂ）構成単位と前記カチオン性の（Ｃ）構成単位とを有する共重合体（以下、共重合体IIIと称する。）を、特に好ましく用いることができる。当該共重合体III中の前記（Ａ）構成単位、（Ｂ）構成単位及び（Ｃ）構成単位の含有割合は、余剰塗料に対する凝集性能などの観点から、モル基準で、それぞれ５〜９０％、３０〜９０％及び０〜９０％であることが好ましく、１０〜４０％、５０〜７０％及び１０〜４０％であることがより好ましい。
【００４９】
当該共重合体IIIの代表例としては、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、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、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、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などを挙げることができる。
【００５０】
本発明の処理方法に用いられるカチオン性ポリマーの重量平均分子量は、余剰塗料の凝集性能などの観点から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ法）により、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したポリエチレングリコール換算の値で、６００万以上であることが好ましく、９００万〜１,１００万であることがより好ましい。
【００５１】
このカチオン性ポリマーの重合方法については特に制限はなく、一般的な重合方法を採用することができる。例えば、水溶液重合であれば、重合開始剤として過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩や、レドックス系の開始剤などを用いることができる。また、逆相の懸濁重合であれば、重合開始剤として前記と同様なものを用いることができるし、一方逆相のエマルション重合であれば、前記重合開始剤以外に、アゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの水不溶性開始剤を用いて重合を行ってもよい。
【００５２】
当該カチオン性ポリマーは、水溶液、懸濁液、乳化液のいずれの形態でも用いることができる。カチオン性ポリマーの添加量は、余剰塗料に対し０．１〜１０％、特に０．５〜２％程度が好適である。
【００５３】
アニオン性ポリマーとしては、アクリル酸ナトリウム又はメタクリル酸ナトリウムとアクリルアミド又はメタクリルアミドとの共重合物（アニオン化度２２〜２８モル％）が好適である。アニオン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。アニオン性ポリマーの添加量は、余剰塗料に対し、０．１〜１０％、特に０．５〜２％程度が好適である。
【００５４】
カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとを併用する場合、カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとの添加量の比率は、重量比で９０：１０〜１０：９０特に８０：２０〜２０：８０程度が好適である。
【００５５】
両性ポリマーとしては、どのようなものでも使用できるが、アクリル酸ナトリウム又はメタクリル酸ナトリウムとアクリルアミド又はメタクリルアミドとアクリル酸エステル又はメタクリル酸の四級アンモニウム塩との共重合物（アニオン／カチオンモル比０．２〜２．０）などが好適である。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り、添加量は余剰塗料に対し０．１〜１０％、特に０．５〜２．０％程度が好適である。
【００５６】
ネットとしては、糸径が１〜１０００μｍ、特に１０〜１００μｍ程度の熱可塑性合成樹脂糸を縦横だけでなく斜めにもランダムに編組し加熱加圧して糸同士を融着したものが好適である。この合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好適である。ネットの口径（穴の端から端で最も長い部分の長さ）は、小さ過ぎると目詰りし易く、大き過ぎるとフロックが通過してしまうので、０．１〜１ｍｍ特に０．２〜０．８ｍｍ程度が好適である。縦横だけでなく斜めにもランダムに編組されたネットを用いることにより、開口の形状が様々な形状となると共に、当該口径の範囲で、様々な口径の穴がランダムに分布するようになり、捕集スラッジによる目詰まりが起こりにくくなる。
【００５７】
本発明は、第１図のように、循環水槽１から湿式塗装ブース２に送水し、該循環水槽１に返送する第１の循環水系と、該循環水槽１から固液分離装置２０に送水し、分離水を該循環水槽に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理方法に適用するのに好適である。
【００５８】
この場合、湿式塗装ブース２から循環水槽１に戻る第１の循環水系に対しフェノール系樹脂及び有機凝結剤を添加することが好ましい。このフェノール系樹脂と有機凝結剤とを添加することにより、湿式塗装ブースからの戻り水中の塗料成分を安定して凝集分離することができる。なお、フェノール系樹脂は無機系の剤に比べて石油由来有機物よりなる塗料との相性が良い。
【００５９】
フェノール系樹脂としては、フェノール、クレゾール、キシレノール等のフェノール類とホルムアルデヒド等のアルデヒドとの縮合物あるいはその変性物であって、架橋硬化する前のフェノール系樹脂が挙げられる。具体的には、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、これらのフェノール系樹脂をアルキル化して得られる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。分子量は、３，０００以下、好ましくは２,０００以下であることが好ましい。これらは１種用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
これらのフェノール系樹脂は水に難溶であるので、水に溶解可能な溶媒に溶解ないし分散させるなどして溶液状又はエマルジョンとして用いるのが好ましい。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等の水溶性有機溶媒、アルカリ水溶液、アミン等が挙げられるが、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液に溶解して用いるのが好ましい。
【００６１】
フェノール系樹脂をアルカリ水溶液として用いる場合、このアルカリ水溶液はアルカリ剤濃度１〜２５質量％、フェノール系樹脂濃度１〜５０質量％の範囲とすることが好ましい。
【００６２】
フェノール系樹脂の添加量は、湿式塗装ブース循環水に対して、有効成分量（樹脂固形分量）として、通常１ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは５ｍｇ／Ｌ以上であり、かつ循環水中の塗料（固形分）に対して有効成分量として、通常０．１質量％以上、好ましくは０．５質量％以上である。フェノール系樹脂添加量がこれらの割合よりも少ないと十分な不粘着化効果を得ることができない。しかし、フェノール系樹脂添加量が過度に多くても、添加量に見合う不粘着化効果の向上は得られないことがあり、また発泡が生じることがあることから、湿式塗装ブース循環水に対するフェノール系樹脂の添加量は有効成分量として、好ましくは１,０００ｍｇ／Ｌ以下、特に好ましくは５〜２００ｍｇ／Ｌであり、循環水中の塗料に対して有効成分量として、好ましくは１００質量％以下、特に好ましくは０．５〜１０質量％である。
【００６３】
有機凝結剤としては、カチオン性のものが好ましく、例えばジメチルジアリルアンモニウムクロリド重合物、アルキルアミン−エピクロルヒドリン縮合物、エチレンイミン重合物、アルキレンジクロリド−ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジメチルアミノエチルアクリレート系重合物、ジメチルアミノエチルメタクリレート系重合物、ポリビニルアミジンなどのカチオン性有機高分子化合物を挙げることができる。無機凝結剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等を用いることができる。これらの有機凝結剤及び無機凝結剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６４】
当該有機凝結剤と無機凝結剤は、前述の塗料不粘着化剤によって不粘着化された余剰塗料の懸濁物質の荷電を中和し、微細フロックを形成させるなどの目的で用いられる。
【００６５】
当該有機凝結剤及び無機凝結剤の添加量は、湿式塗装ブース循環水に対して、有効成分量（樹脂固形分量）として、通常５ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは１０〜３０ｍｇ／Ｌであり、また、循環水中の塗料（固形分）に対して有効成分量として、通常０．５〜１０質量％程度、好ましくは０．８〜１．５質量％である。
【００６６】
当該有機凝結剤及び無機凝結剤の使用形態については特に制限はなく、水溶液状、懸濁液状、乳化液状のいずれであってもよい。
【００６７】
第１図のフローの詳細について次に説明する。なお、このフロー細部は本発明の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６８】
前記第２図の場合と同様に、循環水槽１内の水は、ポンプＰ１を有する配管１１により湿式塗装ブース２に送水され、湿式塗装ブース２内に散水される。湿式塗装ブース２内に散水され、余剰塗料を捕集した水は配管１２により循環水槽１に返送される（第１の循環水系）。なお、循環水槽１内に前記第２図と同様の透水性の仕切板を設け、湿式塗装ブース２へ送水される洗浄水中への夾雑物の混入を防止してもよく、循環水槽１に攪拌機を設け、捕集された塗料の沈降を防止するように構成してもよい。
【００６９】
この実施の形態では、ポンプＰ１の吐出側の配管１１から配管１４が分岐し、この配管１４の途中でカチオン性ポリマーを添加し、配管１４の末端の散水器１５から循環水槽１内に散水する。
【００７０】
循環水槽１内の水は、ポンプＰ２から配管１８により固液分離装置２０に送水され、塗料スラッジが分離回収される。この固液分離装置２０で塗料スラッジが除去された処理水は配管１９により循環水槽１に返送される（第２の循環水系）。
【００７１】
ポンプＰ２は水中ポンプであり、循環水槽１内の水面に浮上する複数のフロート１６，１６に吊支されている。このポンプＰ２の上方部分において、循環水槽１内の水に対しアニオン性ポリマーが添加される。
【００７２】
固液分離装置２０は、主槽２１と、該主槽２１内に配置されたカゴ体２２と、該カゴ体２２内に配置された濾材としてのネット２３とを有する。このネット２３は、カゴ体２２の内面に沿う袋形状とされており、上方に向って開放するようにカゴ体２２内に配置されている。この袋状ネット２３の上部領域に小槽２４が配置されており、配管１８からの水が該小槽２４内に導入され、小槽２４をオーバーフローして袋状ネット２３内に落下するよう構成されている。ネット２３を透過した水は、主槽２１の下部の流出口から前記配管１９を介して循環水槽１へ流出する。この小槽２４内においてフロックが成長するので、ネット２３によるフロック捕集効率が向上する。
【００７３】
この実施の形態では、湿式塗装ブース２から循環水槽１水を返送する配管１２にフェノール系樹脂と有機凝結剤とを添加している。これにより、湿式塗装ブース２からの戻り水中の塗料成分が凝集して一次凝集フロックを形成する。この一次凝集フロックがカチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーによって二次凝集フロックに成長する。フェノール系樹脂、有機凝結剤、カチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーは、湿式塗装ブース２からの排水の特性、性状に応じて適宜試験して種類を選定するのが好ましい。
【００７４】
なお、ネット２３内の捕集スラッジが多くなったときには、小槽２４をずらし、ネット２３を取り出し、新品のネット２３を装着するのが好ましい。
【００７５】
本発明では、循環水槽１内の沈降物を吸引し、小槽２４又はネット２３内に流出させ、ネット２３で沈降物を捕集してもよい。
【実施例】
【００７６】
［実施例１］
湿式塗装ブースが自動車バンパー塗装ブースである第１図のシステムにおいて、ブース２からの戻り水配管１２に対しフェノール系樹脂及び有機凝結剤を添加し、配管１４においてカチオン性ポリマーを添加し、フロート１６，１６で囲まれる領域にアニオン性ポリマーを添加した。主な条件は次の通りである。
＜条件＞
バンパー塗装に用いられる塗料：アクリル系水性上塗り塗料
保有水量：５０ｍ3
配管１１，１２の循環水量：１０ｍ3／ｍｉｎ
配管１４のバイパス循環水量：３０Ｌ／ｍｉｎ
フェノール系樹脂：フェノール・ホルムアルデヒド縮合物（液体）、ノボラック型、分子量約１７００、固形分含量３２質量％
フェノール系樹脂添加量：２０ｍＬ／ｍｉｎ
有機凝結剤：ジメチル・エピクロルヒドリン縮合物（液体）、重量平均分子量１０万、固形分含量５０質量％
有機凝結剤添加量：１ｍＬ／ｍｉｎ
カチオン性ポリマー：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共重合物（液体）、共重合モル比６６／１７／１７、重量平均分子量１０００万、固形分含量２４質量％
カチオン性ポリマー添加量：３ｍＬ／ｍｉｎ
アニオン性ポリマー：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合物（アニオン度２２〜２８）のエマルション（蒸発残分４０〜４５％）
アニオン性ポリマー添加量：３ｍＬ／ｍｉｎ
小槽２４の容量：７０Ｌ
袋状ネット２３の容積：１０００Ｌ
ネット２３：ポリエチレン製糸をランダムに編組、ネットの開口の形状はランダム、開口の口径は０．１〜１ｍｍがランダムに分布
ポンプＰ２の送水量：３０Ｌ／ｍｉｎ
【００７７】
この運転を２０時間行い、２０時間の平均濾過水量と、ネット２３で捕集（回収）したスラッジ量とその含水率を測定した。結果を表１に示す。なお、袋状ネット２３から水が溢れそうになったときにはポンプＰ２を停止し、袋状ネット２３内の水位が低下した後、ポンプＰ２を再稼動させるようにした。
【００７８】
［実施例２］
アニオン性ポリマーを添加しないこと以外は実施例１と同様にして運転を行った。２０時間の平均濾過水量と、回収スラッジ量及びスラッジ含水率の測定結果を表１に示す。
【００７９】
［比較例１］
ネット２３の代わりにポリプロピレン織布（糸の径：約２ｍｍ、開口の形状：四角形、開口の口径：約０．５ｍｍ）製の市販のフレコン袋を用いたこと以外は実施例１と同様にして運転を行った。２０時間の平均濾過水量と、回収スラッジ量及びスラッジ含水率の測定結果を表１に示す。
【００８０】
［実施例３］
小槽２４を設置しなかったこと以外は実施例１と同様にして運転を行った。２０時間の平均濾過水量と、回収スラッジ量及びスラッジ含水率の測定結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
【００８２】
表１の通り、実施例１〜３によると、塗料スラッジを効率よく捕集することができると共に、捕集したスラッジの含水率が低い。特に、実施例１は実施例２，３に比べても濾過水量が多く、処理効率が高い。
【符号の説明】
【００８３】
１ 循環水槽
２ 湿式塗装ブース
１６ フロート
２０ 固液分離装置
２１ 主槽
２２ カゴ体
２３ ネット
２４ 小槽
【技術分野】
【０００１】
本発明は湿式塗装ブース循環水の処理方法に係り、特に、湿式塗装ブース循環水から塗料スラッジを効率的に回収する湿式塗装ブース循環水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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塗料（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塗料である。この過剰に噴霧された余剰塗料は、通常、水洗による湿式塗装ブースで捕集処理されており、水洗水は循環使用される。
【０００３】
第２図は、この湿式塗装ブースにおける循環水系を示す系統図であり、循環水槽１内の水は、ポンプＰ１を有する配管１１により湿式塗装ブース２に送水され、湿式塗装ブース２内に散水される。湿式塗装ブース２内に散水され、余剰塗料を捕集した水は配管１２により循環水槽１に返送される（以下、この循環水槽１から湿式塗装ブース２に送水され、循環水槽１に返送される循環水系を「第１の循環水系」と称す場合がある。）。循環水槽１内の水は、ポンプＰ２を有する配管１３より遠心分離機３等の固液分離装置に送水され、塗料スラッジが分離回収される。この遠心分離機３で塗料スラッジが除去された処理水は配管１４より循環水槽１に返送される（以下、この循環水槽１から遠心分離機３に送水され、循環水槽１に返送される循環水系を「第２の循環水系」と称す場合がある。）。なお、循環水槽１内に透水性の仕切板１Ａを設け、湿式塗装ブース２へ送水される洗浄水中への夾雑物の混入を防止している場合もある。また、循環水槽１に攪拌機１Ｂが設けられ、捕集された塗料の沈降を防止する場合もある。
【０００４】
このような湿式塗装ブースの循環水系のうち、第１の循環水系においては、水洗水に捕集される余剰塗料の粘着性が高いため、スプレーブースの水幕板、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。また、余剰塗料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、沈積した塗料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。
【０００５】
また、第２の循環水系においても、同様に余剰塗料が付着する。
【０００６】
このような湿式塗装ブース循環水の処理方法として、特開２００１−１７０５２８（特許文献１）には、第１の循環水系及び第２の循環水系にそれぞれセピオライト等の粘土鉱物を添加することが記載されている。
【０００７】
特開２００４−３３７６７１（特許文献２）には、第１の循環水にフェノール系樹脂とカチオン系ポリマーとを添加して凝集処理することが記載されている。なお、この特許文献２では、凝集処理した後、フロックを浮上分離、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、濾過装置などによって分離回収している（第００３３段落）。
【０００８】
特開２００５−９５８１９（特許文献３）には、第１の循環水においてアルミニウムの陽極電解を行い、第２の循環水においてカチオンポリマーと、必要に応じさらにノニオン性又はアニオン性高分子凝集剤を添加することが記載されている。この特許文献３では、第２の循環水における固液分離手段としては浮上分離又は遠心分離が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１７０５２８
【特許文献２】特開２００４−３３７６７１
【特許文献３】特開２００５−９５８１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の第２の循環水で固液分離する場合、スラッジが遠心分離機や濾材等の固液分離手段に付着し易い。
【００１１】
本発明は、湿式塗装ブース循環水を効率よく固液分離することができる湿式塗装ブース循環水の処理方法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】
【００１２】
本発明（請求項１）の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、湿式塗装ブースからの塗料含有水に対し、カチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを添加するか、又は両性ポリマーを添加し、次いでネットによって濾過することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項１において、ネットの口径が０．１〜１ｍｍに分布していることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項１又は２において、湿式塗装ブースからの塗料含有水を循環水槽に受け入れ、該循環水槽から湿式塗装ブースに送水する第１の循環水系と、該循環水槽から固液分離装置に送水し、分離水を該循環水槽に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理方法であって、該第２の循環水系の固液分離装置への流入水にカチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを含有させるか又は両性ポリマーを含有させることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項３において、前記循環水槽から固液分離装置に供給される水をまず小槽に流入させ、該小槽からの流出水を前記ネットで濾過することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項３又は４において、前記カチオン性ポリマーを第２の循環水系に添加することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項６の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、請求項３ないし５のいずれか１項において、第１の循環水系のうち湿式塗装ブースから循環水槽に戻る水に対しフェノール系樹脂と有機凝結剤及び／又は無機凝結剤とを添加することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、湿式塗装ブースからの塗料含有水に対しカチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーの双方を添加するか、又は両性ポリマーを添加し、次いで、ネットで濾過することにより、効率よく含水率の低い塗料スラッジを回収することができる。また、第２の循環水にカチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーの双方又は両性ポリマーを添加することにより、カチオン性ポリマー又はアニオン性ポリマーのみを添加する場合に比べて、密度が高くて大きい強固なフロックが生成する。このフロックを比較的口径が大きいネットによって濾別することにより、ネットの目詰りが防止ないし抑制され、濾別が効率よく行われる。
【００１９】
なお、濾過すべき循環水をまず小槽で受け止め、次いでネットで濾過すると、この小槽内においてフロックがさらに成長するので、濾過がさらに効率よく行われるようになる。
【００２０】
湿式塗装ブースから循環水に戻る水に対しフェノール系樹脂と有機凝結剤及び／又は無機凝結剤とを添加することにより、湿式塗装ブースからの戻り水中の塗料成分を安定して凝集分離処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る湿式塗装ブース循環水の処理方法のフロー図である。
【図２】従来の湿式塗装ブース循環水のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００２３】
本発明では、湿式塗装ブースからの塗料含有水に対しカチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを添加するか、又は両性ポリマーを添加し、その後、ネットによって濾過し、フロックを分離する。
【００２４】
ここで、カチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーの双方を添加すると、カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとが強固に結合し、密度が高く、大きく、強固なフロックが形成される。両性ポリマーを用いた場合も同様である。
【００２５】
本発明の処理方法に用いられるカチオン性ポリマーとしては、（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成単位を有し、かつ前記第四級アンモニウム塩の窒素原子にベンジル基が結合してなるポリマーを好ましく挙げることができる。
【００２６】
当該カチオン性の疎水性ポリマーにおいて、四級アンモニウム塩の窒素原子にベンジル基が結合してなる、（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成単位としては、下記一般式（Ｉ）で表される（Ａ）構成単位を好ましく挙げることができる。
【００２７】
【化１】
【００２８】
一般式（Ｉ）において、Ｒ1は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示す。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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。
【００２９】
Ａ1は、炭素数２〜４の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、各種ブチレン基が挙げられる。（Ｘ1）a-は、価数ａの陰イオンを示す。ａは、通常１〜３の整数である。当該陰イオンの具体例としては、塩素イオン、フッ素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどのハロゲンイオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、メチル硫酸イオン、過塩素酸イオンなどが挙げられるが、これらの中でハロゲンイオンが好適である。
【００３０】
本発明においては、一般式（Ｉ）で表される（Ａ）構成単位は、重合体中に２種以上の異なるものが導入されていてもかまわない。
【００３１】
当該（Ａ）構成単位を形成する単量体の（メタ）アクリル酸エステルの第四級アンモニウム塩としては、（メタ）アクリロイルオキシアルキル（ベンジル）ジアルキルアンモニウム塩を挙げることができる。具体的には、［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塩、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］ベンジルジエチルアンモニウム塩、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］ベンジルエチルメチルアンモニウム塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ベンジルジメチルアンモニウム塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ベンジルジエチルアンモニウム塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ベンジルエチルメチルアンモニウム塩、［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塩、［３−（アクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルジエチルアンモニウム塩、［３−（アクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルエチルメチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルジメチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルジエチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］ベンジルエチルメチルアンモニウム塩などが挙げられる。
【００３２】
これらの単量体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
このように、第四級アンモニウム塩の窒素原子にベンジル基が結合してなる（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成単位を有する重合体は、疎水性の強い上記ベンジル基に、余剰塗料の疎水性部分、前述のフェノール系樹脂などの余剰塗料不粘着化剤の疎水性部分が結合し、さらに、この疎水性ポリマーはカチオン性を有するので、アニオンに荷電した塗料粒子、アニオン性であるフェノール系樹脂とも結びつきやすく、結果として、強固で粗大なフロックを形成する。また、該ポリマーが強い疎水性であることから、このフロックは水と分離しやすく、浮上しやすいという効果を奏する。
【００３４】
本発明の処理方法においては、カチオン性ポリマーとして、前記（Ａ）構成単位と共に、ノニオン性構成単位及び／又は他のカチオン性構成単位を有する共重合体を用いることができる。上記ノニオン性構成単位及び他のカチオン性構成単位については特に制限はないが、以下に示す共重合体を好ましく用いることができる。
【００３５】
本発明の処理方法においては、カチオン性の疎水性ポリマーとして、前記（Ａ）構成単位と共に、下記一般式（II）で表されるノニオン性の（Ｂ）構成単位を有する共重合体（以下、共重合体Ｉと称する。）を好ましく用いることができる。
【００３６】
【化２】
【００３７】
一般式（II）において、Ｒ4は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ5及びＲ6は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜３のアルキル基又はジメチルアミノアルキル基を示す。炭素数１〜３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基及びイソプロピル基が挙げられる。ジメチルアミノアルキル基としては、２−ジメチルアミノエチル基、３−ジメチルアミノプロピル基などが挙げられる。
【００３８】
本発明においては、一般式（II）で表される（Ｂ）構成単位は、共重合体Ｉ中に２種以上の異なるものが導入されていてもかまわない。
【００３９】
当該（Ｂ）構成単位を形成する単量体としては、例えばアクリルアミド、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（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。これらの単量体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
当該共重合体Ｉ中の前記（Ａ）構成単位と（Ｂ）構成単位の含有割合は、余剰塗料に対する凝集性能などの観点から、モル比で２：８〜９：１が好ましく、３：７〜６：４がより好ましい。
【００４１】
本発明の処理方法においては、カチオン性の疎水性ポリマーとして、前記（Ａ）構成単位と共に、下記一般式（III）で表されるカチオン性の（Ｃ）構成単位を有する共重合体（以下、共重合体IIと称する。）を好ましく用いることができる。
【００４２】
【化３】
【００４３】
一般式（III）において、Ｒ7は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ8、Ｒ9及びＲ10は、それぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示す。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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。
【００４４】
Ａ2は、炭素数２〜４の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、各種ブチレン基が挙げられる。（Ｘ2）b-は、価数ｂの陰イオンを示す。ｂは、通常１〜３の整数である。当該陰イオンの具体例としては、塩素イオン、フッ素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどのハロゲンイオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、メチル硫酸イオン、過塩素酸イオンなどが挙げられるが、これらの中でハロゲンイオンが好適である。
【００４５】
本発明においては、一般式（III）で表される（Ｃ）構成単位は、共重合体（II）中に２種以上の異なるものが導入されていてもかまわない。
【００４６】
当該（Ｃ）構成単位を形成する単量体としては、（メタ）アクリロイルオキシアルキル（トリアルキル）アンモニウム塩を挙げることができる。具体的には、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］トリメチルアンモニウム塩、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］トリエチルアンモニウム塩、［２−（アクリロイルオキシ）エチル］エチルジメチルアンモニウム塩、［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塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］トリエチルアンモニウム塩、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］エチルジメチルアンモニウム塩、［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塩、［３−（アクリロイルオキシ）プロピル］トリエチルアンモニウム塩、［３−（アクリロイルオキシ）プロピル］エチルジメチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］トリメチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］トリエチルアンモニウム塩、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］エチルジメチルアンモニウム塩などが挙げられる。
【００４７】
これらの単量体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
当該共重合体II中の前記（Ａ）構成単位と（Ｃ）構成単位の含有割合は、余剰塗料に対する凝集性能などの観点から、モル比で８：２〜２：８が好ましく、６：４〜４：６がより好ましい。
【００４８】
本発明の処理方法においては、カチオン性ポリマーとして、前記（Ａ）構成単位と共に、前記ノニオン性の（Ｂ）構成単位と前記カチオン性の（Ｃ）構成単位とを有する共重合体（以下、共重合体IIIと称する。）を、特に好ましく用いることができる。当該共重合体III中の前記（Ａ）構成単位、（Ｂ）構成単位及び（Ｃ）構成単位の含有割合は、余剰塗料に対する凝集性能などの観点から、モル基準で、それぞれ５〜９０％、３０〜９０％及び０〜９０％であることが好ましく、１０〜４０％、５０〜７０％及び１０〜４０％であることがより好ましい。
【００４９】
当該共重合体IIIの代表例としては、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、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、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、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などを挙げることができる。
【００５０】
本発明の処理方法に用いられるカチオン性ポリマーの重量平均分子量は、余剰塗料の凝集性能などの観点から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ法）により、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したポリエチレングリコール換算の値で、６００万以上であることが好ましく、９００万〜１,１００万であることがより好ましい。
【００５１】
このカチオン性ポリマーの重合方法については特に制限はなく、一般的な重合方法を採用することができる。例えば、水溶液重合であれば、重合開始剤として過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩や、レドックス系の開始剤などを用いることができる。また、逆相の懸濁重合であれば、重合開始剤として前記と同様なものを用いることができるし、一方逆相のエマルション重合であれば、前記重合開始剤以外に、アゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの水不溶性開始剤を用いて重合を行ってもよい。
【００５２】
当該カチオン性ポリマーは、水溶液、懸濁液、乳化液のいずれの形態でも用いることができる。カチオン性ポリマーの添加量は、余剰塗料に対し０．１〜１０％、特に０．５〜２％程度が好適である。
【００５３】
アニオン性ポリマーとしては、アクリル酸ナトリウム又はメタクリル酸ナトリウムとアクリルアミド又はメタクリルアミドとの共重合物（アニオン化度２２〜２８モル％）が好適である。アニオン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。アニオン性ポリマーの添加量は、余剰塗料に対し、０．１〜１０％、特に０．５〜２％程度が好適である。
【００５４】
カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとを併用する場合、カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとの添加量の比率は、重量比で９０：１０〜１０：９０特に８０：２０〜２０：８０程度が好適である。
【００５５】
両性ポリマーとしては、どのようなものでも使用できるが、アクリル酸ナトリウム又はメタクリル酸ナトリウムとアクリルアミド又はメタクリルアミドとアクリル酸エステル又はメタクリル酸の四級アンモニウム塩との共重合物（アニオン／カチオンモル比０．２〜２．０）などが好適である。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り、添加量は余剰塗料に対し０．１〜１０％、特に０．５〜２．０％程度が好適である。
【００５６】
ネットとしては、糸径が１〜１０００μｍ、特に１０〜１００μｍ程度の熱可塑性合成樹脂糸を縦横だけでなく斜めにもランダムに編組し加熱加圧して糸同士を融着したものが好適である。この合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好適である。ネットの口径（穴の端から端で最も長い部分の長さ）は、小さ過ぎると目詰りし易く、大き過ぎるとフロックが通過してしまうので、０．１〜１ｍｍ特に０．２〜０．８ｍｍ程度が好適である。縦横だけでなく斜めにもランダムに編組されたネットを用いることにより、開口の形状が様々な形状となると共に、当該口径の範囲で、様々な口径の穴がランダムに分布するようになり、捕集スラッジによる目詰まりが起こりにくくなる。
【００５７】
本発明は、第１図のように、循環水槽１から湿式塗装ブース２に送水し、該循環水槽１に返送する第１の循環水系と、該循環水槽１から固液分離装置２０に送水し、分離水を該循環水槽に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理方法に適用するのに好適である。
【００５８】
この場合、湿式塗装ブース２から循環水槽１に戻る第１の循環水系に対しフェノール系樹脂及び有機凝結剤を添加することが好ましい。このフェノール系樹脂と有機凝結剤とを添加することにより、湿式塗装ブースからの戻り水中の塗料成分を安定して凝集分離することができる。なお、フェノール系樹脂は無機系の剤に比べて石油由来有機物よりなる塗料との相性が良い。
【００５９】
フェノール系樹脂としては、フェノール、クレゾール、キシレノール等のフェノール類とホルムアルデヒド等のアルデヒドとの縮合物あるいはその変性物であって、架橋硬化する前のフェノール系樹脂が挙げられる。具体的には、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、これらのフェノール系樹脂をアルキル化して得られる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。分子量は、３，０００以下、好ましくは２,０００以下であることが好ましい。これらは１種用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
これらのフェノール系樹脂は水に難溶であるので、水に溶解可能な溶媒に溶解ないし分散させるなどして溶液状又はエマルジョンとして用いるのが好ましい。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等の水溶性有機溶媒、アルカリ水溶液、アミン等が挙げられるが、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液に溶解して用いるのが好ましい。
【００６１】
フェノール系樹脂をアルカリ水溶液として用いる場合、このアルカリ水溶液はアルカリ剤濃度１〜２５質量％、フェノール系樹脂濃度１〜５０質量％の範囲とすることが好ましい。
【００６２】
フェノール系樹脂の添加量は、湿式塗装ブース循環水に対して、有効成分量（樹脂固形分量）として、通常１ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは５ｍｇ／Ｌ以上であり、かつ循環水中の塗料（固形分）に対して有効成分量として、通常０．１質量％以上、好ましくは０．５質量％以上である。フェノール系樹脂添加量がこれらの割合よりも少ないと十分な不粘着化効果を得ることができない。しかし、フェノール系樹脂添加量が過度に多くても、添加量に見合う不粘着化効果の向上は得られないことがあり、また発泡が生じることがあることから、湿式塗装ブース循環水に対するフェノール系樹脂の添加量は有効成分量として、好ましくは１,０００ｍｇ／Ｌ以下、特に好ましくは５〜２００ｍｇ／Ｌであり、循環水中の塗料に対して有効成分量として、好ましくは１００質量％以下、特に好ましくは０．５〜１０質量％である。
【００６３】
有機凝結剤としては、カチオン性のものが好ましく、例えばジメチルジアリルアンモニウムクロリド重合物、アルキルアミン−エピクロルヒドリン縮合物、エチレンイミン重合物、アルキレンジクロリド−ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジメチルアミノエチルアクリレート系重合物、ジメチルアミノエチルメタクリレート系重合物、ポリビニルアミジンなどのカチオン性有機高分子化合物を挙げることができる。無機凝結剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等を用いることができる。これらの有機凝結剤及び無機凝結剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６４】
当該有機凝結剤と無機凝結剤は、前述の塗料不粘着化剤によって不粘着化された余剰塗料の懸濁物質の荷電を中和し、微細フロックを形成させるなどの目的で用いられる。
【００６５】
当該有機凝結剤及び無機凝結剤の添加量は、湿式塗装ブース循環水に対して、有効成分量（樹脂固形分量）として、通常５ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは１０〜３０ｍｇ／Ｌであり、また、循環水中の塗料（固形分）に対して有効成分量として、通常０．５〜１０質量％程度、好ましくは０．８〜１．５質量％である。
【００６６】
当該有機凝結剤及び無機凝結剤の使用形態については特に制限はなく、水溶液状、懸濁液状、乳化液状のいずれであってもよい。
【００６７】
第１図のフローの詳細について次に説明する。なお、このフロー細部は本発明の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６８】
前記第２図の場合と同様に、循環水槽１内の水は、ポンプＰ１を有する配管１１により湿式塗装ブース２に送水され、湿式塗装ブース２内に散水される。湿式塗装ブース２内に散水され、余剰塗料を捕集した水は配管１２により循環水槽１に返送される（第１の循環水系）。なお、循環水槽１内に前記第２図と同様の透水性の仕切板を設け、湿式塗装ブース２へ送水される洗浄水中への夾雑物の混入を防止してもよく、循環水槽１に攪拌機を設け、捕集された塗料の沈降を防止するように構成してもよい。
【００６９】
この実施の形態では、ポンプＰ１の吐出側の配管１１から配管１４が分岐し、この配管１４の途中でカチオン性ポリマーを添加し、配管１４の末端の散水器１５から循環水槽１内に散水する。
【００７０】
循環水槽１内の水は、ポンプＰ２から配管１８により固液分離装置２０に送水され、塗料スラッジが分離回収される。この固液分離装置２０で塗料スラッジが除去された処理水は配管１９により循環水槽１に返送される（第２の循環水系）。
【００７１】
ポンプＰ２は水中ポンプであり、循環水槽１内の水面に浮上する複数のフロート１６，１６に吊支されている。このポンプＰ２の上方部分において、循環水槽１内の水に対しアニオン性ポリマーが添加される。
【００７２】
固液分離装置２０は、主槽２１と、該主槽２１内に配置されたカゴ体２２と、該カゴ体２２内に配置された濾材としてのネット２３とを有する。このネット２３は、カゴ体２２の内面に沿う袋形状とされており、上方に向って開放するようにカゴ体２２内に配置されている。この袋状ネット２３の上部領域に小槽２４が配置されており、配管１８からの水が該小槽２４内に導入され、小槽２４をオーバーフローして袋状ネット２３内に落下するよう構成されている。ネット２３を透過した水は、主槽２１の下部の流出口から前記配管１９を介して循環水槽１へ流出する。この小槽２４内においてフロックが成長するので、ネット２３によるフロック捕集効率が向上する。
【００７３】
この実施の形態では、湿式塗装ブース２から循環水槽１水を返送する配管１２にフェノール系樹脂と有機凝結剤とを添加している。これにより、湿式塗装ブース２からの戻り水中の塗料成分が凝集して一次凝集フロックを形成する。この一次凝集フロックがカチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーによって二次凝集フロックに成長する。フェノール系樹脂、有機凝結剤、カチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーは、湿式塗装ブース２からの排水の特性、性状に応じて適宜試験して種類を選定するのが好ましい。
【００７４】
なお、ネット２３内の捕集スラッジが多くなったときには、小槽２４をずらし、ネット２３を取り出し、新品のネット２３を装着するのが好ましい。
【００７５】
本発明では、循環水槽１内の沈降物を吸引し、小槽２４又はネット２３内に流出させ、ネット２３で沈降物を捕集してもよい。
【実施例】
【００７６】
［実施例１］
湿式塗装ブースが自動車バンパー塗装ブースである第１図のシステムにおいて、ブース２からの戻り水配管１２に対しフェノール系樹脂及び有機凝結剤を添加し、配管１４においてカチオン性ポリマーを添加し、フロート１６，１６で囲まれる領域にアニオン性ポリマーを添加した。主な条件は次の通りである。
＜条件＞
バンパー塗装に用いられる塗料：アクリル系水性上塗り塗料
保有水量：５０ｍ3
配管１１，１２の循環水量：１０ｍ3／ｍｉｎ
配管１４のバイパス循環水量：３０Ｌ／ｍｉｎ
フェノール系樹脂：フェノール・ホルムアルデヒド縮合物（液体）、ノボラック型、分子量約１７００、固形分含量３２質量％
フェノール系樹脂添加量：２０ｍＬ／ｍｉｎ
有機凝結剤：ジメチル・エピクロルヒドリン縮合物（液体）、重量平均分子量１０万、固形分含量５０質量％
有機凝結剤添加量：１ｍＬ／ｍｉｎ
カチオン性ポリマー：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共重合物（液体）、共重合モル比６６／１７／１７、重量平均分子量１０００万、固形分含量２４質量％
カチオン性ポリマー添加量：３ｍＬ／ｍｉｎ
アニオン性ポリマー：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合物（アニオン度２２〜２８）のエマルション（蒸発残分４０〜４５％）
アニオン性ポリマー添加量：３ｍＬ／ｍｉｎ
小槽２４の容量：７０Ｌ
袋状ネット２３の容積：１０００Ｌ
ネット２３：ポリエチレン製糸をランダムに編組、ネットの開口の形状はランダム、開口の口径は０．１〜１ｍｍがランダムに分布
ポンプＰ２の送水量：３０Ｌ／ｍｉｎ
【００７７】
この運転を２０時間行い、２０時間の平均濾過水量と、ネット２３で捕集（回収）したスラッジ量とその含水率を測定した。結果を表１に示す。なお、袋状ネット２３から水が溢れそうになったときにはポンプＰ２を停止し、袋状ネット２３内の水位が低下した後、ポンプＰ２を再稼動させるようにした。
【００７８】
［実施例２］
アニオン性ポリマーを添加しないこと以外は実施例１と同様にして運転を行った。２０時間の平均濾過水量と、回収スラッジ量及びスラッジ含水率の測定結果を表１に示す。
【００７９】
［比較例１］
ネット２３の代わりにポリプロピレン織布（糸の径：約２ｍｍ、開口の形状：四角形、開口の口径：約０．５ｍｍ）製の市販のフレコン袋を用いたこと以外は実施例１と同様にして運転を行った。２０時間の平均濾過水量と、回収スラッジ量及びスラッジ含水率の測定結果を表１に示す。
【００８０】
［実施例３］
小槽２４を設置しなかったこと以外は実施例１と同様にして運転を行った。２０時間の平均濾過水量と、回収スラッジ量及びスラッジ含水率の測定結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
【００８２】
表１の通り、実施例１〜３によると、塗料スラッジを効率よく捕集することができると共に、捕集したスラッジの含水率が低い。特に、実施例１は実施例２，３に比べても濾過水量が多く、処理効率が高い。
【符号の説明】
【００８３】
１ 循環水槽
２ 湿式塗装ブース
１６ フロート
２０ 固液分離装置
２１ 主槽
２２ カゴ体
２３ ネット
２４ 小槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式塗装ブースからの塗料含有水に対し、カチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを添加するか、又は両性ポリマーを添加し、次いでネットによって濾過することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、ネットの口径が０．１〜１ｍｍに分布していることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、湿式塗装ブースからの塗料含有水を循環水槽に受け入れ、該循環水槽から湿式塗装ブースに送水する第１の循環水系と、
該循環水槽から固液分離装置に送水し、分離水を該循環水槽に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理方法であって、
該第２の循環水系の固液分離装置への流入水にカチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを含有させるか又は両性ポリマーを含有させることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項４】
請求項３において、前記循環水槽から固液分離装置に供給される水をまず小槽に流入させ、該小槽からの流出水を前記ネットで濾過することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記カチオン性ポリマーを第２の循環水系に添加することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか１項において、第１の循環水系のうち湿式塗装ブースから循環水槽に戻る水に対しフェノール系樹脂と有機凝結剤及び／又は無機凝結剤とを添加することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項１】
湿式塗装ブースからの塗料含有水に対し、カチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを添加するか、又は両性ポリマーを添加し、次いでネットによって濾過することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、ネットの口径が０．１〜１ｍｍに分布していることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、湿式塗装ブースからの塗料含有水を循環水槽に受け入れ、該循環水槽から湿式塗装ブースに送水する第１の循環水系と、
該循環水槽から固液分離装置に送水し、分離水を該循環水槽に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理方法であって、
該第２の循環水系の固液分離装置への流入水にカチオン性ポリマー及び／又はアニオン性ポリマーを含有させるか又は両性ポリマーを含有させることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項４】
請求項３において、前記循環水槽から固液分離装置に供給される水をまず小槽に流入させ、該小槽からの流出水を前記ネットで濾過することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記カチオン性ポリマーを第２の循環水系に添加することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか１項において、第１の循環水系のうち湿式塗装ブースから循環水槽に戻る水に対しフェノール系樹脂と有機凝結剤及び／又は無機凝結剤とを添加することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１９４３０６（Ｐ２０１１−１９４３０６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２６９２（Ｐ２０１０−６２６９２）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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