(57)【要約】【課題】湿式塗装ブース循環水中の余剰塗料を容易に、かつ効率よく、安定的に凝集分離し得る湿式ブース循環水の処理方法を提供する。【解決手段】湿式塗装ブース循環水ラインの上流側において、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを循環水に添加すると共に、前記循環水ラインの下流側において、カチオン性の疎水性ポリマーを循環水に添加する湿式ブース循環水の処理方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式塗装ブース循環水ラインの上流側において、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを循環水に添加すると共に、前記循環水ラインの下流側において、カチオン性の疎水性ポリマーを循環水に添加することを特徴とする湿式ブース循環水の処理方法。
【請求項２】
余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを添加することにより、微細フロックを形成させ、カチオン性の疎水性ポリマーを添加することにより、粗大フロックを形成させる請求項１に記載の湿式ブース循環水の処理方法。
【請求項３】
湿式塗装ブース循環水ラインに、余剰塗料の凝集フロックを回収するために設置されたピットにおいて、上流側の循環水供給個所近傍の水面上に、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを添加すると共に、下流側の循環水排出口近傍の循環水の水面上に、カチオン性の疎水性ポリマーを添加する請求項１又は２に記載の湿式ブース循環水の処理方法。
【請求項４】
余剰塗料不粘着化剤がアニオン性であり、有機凝結剤がカチオン性である請求項１〜３のいずれかに記載の湿式ブース循環水の処理方法。
【請求項５】
余剰塗料不粘着化剤がフェノール系樹脂である請求項４に記載の湿式ブース循環水の処理方法。
【請求項６】
カチオン性の疎水性ポリマーが、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重合体である請求項１〜５のいずれかに記載の湿式ブース循環水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式ブース循環水の処理方法の改良に関する。さらに詳しくは、本発明は、余剰塗料不粘着化剤、有機凝結剤及びカチオン性の疎水性ポリマーを用い、湿式塗装ブース循環水中の余剰塗料を容易に、かつ効率よく、安定的に凝集分離し得る湿式ブース循環水の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車工業や家庭電器、金属製品製造業等の塗装工程では、様々な塗料がスプレー塗装されている。工業的に使用されている塗料は溶剤型塗料と水性塗料とに大別され、各塗料は単独又は組み合わせて使用されている。
このうち、水性塗料は、水可溶型、ディスパージョン型、エマルジョン型の３つに大別されるが、いずれも水を主溶媒とするため、引火性がなく、安全かつ衛生的であり、溶剤による公害発生の恐れがないなどの利点を有することから、近年、特にその応用範囲が拡大されてきた。
ところで、各種工業等における塗装工程では、一般に被塗装物に噴霧された塗料の歩留りは必ずしも１００％ではなく、例えば自動車工業においては、６０〜８０％程度であり、使用塗料の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を捕集するには、通常、水洗による湿式塗装ブースで処理されており、水洗水は循環使用される。
この場合、水性塗料は水に可溶ないし分散して固液分離が難しいために、この湿式塗装ブースの循環水に残留して蓄積し、次のような問題をひきおこす。
【０００３】
（ａ）循環水は高粘性、高粘稠となり、循環ポンプの負荷を増大させ、著しい場合には循環不可能となり、操業が停止する。
（ｂ）析出して不溶化した塗料や、塗料以外のゴミ、ＳＳ成分が、ノズルや配管系の閉塞障害や、水膜板等への付着障害を引き起こす。
（ｃ）発泡障害を生じる。
（ｄ）循環水が高ＣＯＤ、高ＢＯＤとなるため腐敗し、腐敗臭により、作業環境が悪化する。また、高ＣＯＤ、高ＢＯＤのため、廃水処理が困難となり、処理装置の負荷が増大する。
このような問題を解決するために、従来、循環水中の余剰塗料を凝集分離することが行われており、この凝集分離に当たり、湿式ブース循環水系処理剤（以下、ブース処理剤ということがある。）として（１）カチオン系ポリマー（カチオン系高分子凝集剤）とアニオン系ポリマー（アニオン系高分子凝集剤）とを併用添加する方法（例えば、特許文献１参照）、（２）カチオン化セルローズとカチオン系ポリマーとを併用添加する方法（例えば、特許文献２参照）、（３）無機凝集剤と高分子ポリマーを併用添加する方法（例えば、特許文献３参照）が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特公平４−２３１７号公報
【特許文献２】特開平７−７１３号公報
【特許文献３】特開昭５２−７１５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来法のうち、（１）のカチオン系ポリマーとアニオン系ポリマーとを使用する方法では、効果が不十分であり、カチオン系ポリマーとアニオン系ポリマーとの使用量や使用比率、処理対象の水性塗料の種類や濃度により凝集効果が大きく異なるため、薬注制御が比較的難しく、安定処理に欠けるきらいがあるという問題点がある。
また、（２）のカチオン化セルローズを用いる方法は、薬剤コストが高くつき、実用性に乏しい。（３）の無機凝集剤と高分子ポリマーとを用いる方法は、最適な凝集条件（ｐＨ、薬剤濃度等）を設定することが難しく、安定処理が困難である上に、金属フロックが生成するため、塗料スラッジ量が増大する；無機凝集剤からの塩類濃度が増大し、設備の腐食の問題がある；水性塗料に配合されている発泡性物質を分離除去することができないため、塗料ブースでの発泡を抑えることができない；といった問題がある。
【０００６】
ところで、循環水に各種薬剤を添加することにより浮上した粕は、循環ピットで手回収したり、回収装置を用いて回収することが行われている。
薬剤の添加方法としては、通常、循環水に該薬剤が均一に溶解又は分散するように、循環水の流速がある部分に注入又は滴下することが行われており、また、循環水の一部をバイパスした循環水に薬剤を注入後回収装置へ導入し、回収装置で粕を固液分離し回収したあと、処理水を循環水へもどすことも行われている。
湿式塗装ブースに規模が小さかったり、スペースの問題があったり、均一で安定的な粕が得られない場合、浮上粕は循環水ピットで手回収するのが一般的である。この際、循環水に添加する凝集剤は、通常流速が速い場所に添加し、循環水に均一に溶解又は分散させるようにされている。しかし、特に水性塗料など固液分離が困難な塗料の場合、循環水を清浄に保つために、循環水中の懸濁物質濃度を低く保持しようとすると、循環水中の凝集剤濃度を高濃度に維持する必要があり、このことにより、循環水のトラブル（発泡、系内の汚れ増大、粕浮上性低下など）を引き起こすことがあった。
【０００７】
本発明は、上記の公知技術の問題点を解決したもので、特定のブース処理剤を特定の場所に添加することにより、湿式塗装ブース循環水中の余剰塗料を容易にかつ効率よく、安定的に凝集分離し得る湿式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】
【０００８】
本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、湿式塗装ブース循環水ラインの上流側において、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを循環水に添加するとともに、前記循環水ラインの下流側において、カチオン性の疎水性ポリマーを循環水に添加することにより、特に前記循環水ラインに設置されたピットにおいて、上流側の循環水供給個所近傍の水面上に、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを添加すると共に、下流側の循環水排出口近傍の循環水の水面上に、カチオン性の疎水性ポリマーを添加することにより、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
［１］湿式塗装ブース循環水ラインの上流側において、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを循環水に添加すると共に、前記循環水ラインの下流側において、カチオン性の疎水性ポリマーを循環水に添加することを特徴とする湿式ブース循環水の処理方法、
［２］余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを添加することにより、微細フロックを形成させ、カチオン性の疎水性ポリマーを添加することにより、粗大フロックを形成させる上記［１］に記載の湿式ブース循環水の処理方法、
［３］湿式塗装ブース循環水ラインに、余剰塗料の凝集フロックを回収するために設置されたピットにおいて、上流側の循環水供給個所近傍の水面上に、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを添加すると共に、下流側の循環水排出口近傍の循環水の水面上に、カチオン性の疎水性ポリマーを添加する上記［１］又は［２］に記載の湿式ブース循環水の処理方法、
［４］余剰塗料不粘着化剤がアニオン性であり、有機凝結剤がカチオン性である上記［１］〜［３］のいずれかに記載の湿式ブース循環水の処理方法、
［５］余剰塗料不粘着化剤がフェノール系樹脂である上記［４］に記載の湿式ブース循環水の処理方法、及び
［６］カチオン性の疎水性ポリマーが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重合体である上記［１］〜［５］のいずれかに記載の湿式ブース循環水の処理方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、余剰塗料不粘着化剤、有機凝結剤、及びカチオン性の疎水性ポリマー、好ましくは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重合体を用い、湿式塗装ブース循環水中の余剰塗料を容易に、かつ効率よく、安定的に凝集分離し得る湿式ブース循環水の処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の湿式ブース循環水の処理方法（以下、単に「処理方法」と称することがある。）においては、湿式塗装ブース循環水ラインの上流側において、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを循環水に添加すると共に、前記循環水ラインの下流側において、カチオン性の疎水性ポリマーを循環水に添加する。即ち、本発明ではブース処理剤として、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤及びカチオン性疎水性ポリマーを用いる。
本発明の処理方法に用いられる余剰塗料不粘着化剤としては、従来、湿式ブース循環水中の余剰塗料に対する不粘着化剤として知られている公知の化合物の中から任意のものを適宜選択することができるが、性能の面からアニオン性のものが好適である。
アニオン性の余剰塗料不粘着化剤としては、フェノール系樹脂や、カルボン酸系重合体などを好ましく挙げることができる。
本発明で使用される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。
【００１１】
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。
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。
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。
【００１２】
一方、カルボン酸系重合体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのエチレン性不飽和カルボン酸から得られた単独重合体や共重合体を挙げることができる。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、アクリル酸、アクリル酸エステル、スチレン等が挙げられる。また、カルボン酸系ポリマーの分子量は４００〜１,０００,０００程度のものが塗料に対する不粘着化効果の面で好ましい。
これらの中で性能の面から、マレイン酸系ポリマーが好ましい。このマレイン酸系ポリマーは、マレイン酸の単独重合体であっても、マレイン酸と共重合可能な単量体との共重合体であってもよい。
本発明においては、マレイン酸系ポリマーの分子量は４００〜５００,０００程度のものが好ましい。このマレイン酸系ポリマーは、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。
当該カルボン酸系ポリマーの添加量は、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０．０１ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは０．１〜１,０００ｍｇ／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０．０１〜３００質量％程度、好ましくは０．０５〜１０質量％である。
当該カルボン酸系ポリマー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、粉末状のいずれであってもよい。
【００１３】
本発明の処理方法に用いられる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。これらの有機凝結剤は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。
当該有機凝結剤は、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。
当該有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０．５〜２質量％程度、好ましくは０．８〜１．５質量％である。
当該有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。
【００１４】
本発明の処理方法に用いられるカチオン性の疎水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。
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。
【００１５】
【化１】
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【００１６】
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【００１７】
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、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。
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。
【００１８】
【化２】
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【００１９】
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。
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。
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。
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。
【００２０】
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。
【００２１】
【化３】
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【００２２】
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。
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。
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。
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。
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。
【００２３】
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、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。
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。
【００２４】
本発明の処理方法に用いられるカチオン性の疎水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。
このカチオン性重合体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。
当該カチオン性の疎水性ポリマーは、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。
【００２５】
本発明の処理方法においては、湿式塗装ブース循環水ラインの上流側において、前述の余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを循環水に添加すると共に、前記循環水ラインの下流側において、前述のカチオン性の疎水性ポリマーを循環水に添加する方法が採用される。
循環水ラインの上流側において、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを循環水に添加することにより、前記不粘着化剤によって不粘着化された余剰塗料を含む懸濁物質は、前記有機凝結剤の作用により、荷電が中和され、まず、平均粒径０．１〜０．３ｍｍ程度の微細フロックを形成する。この場合、前記の余剰塗料不粘着化剤及び有機凝結剤は、微細フロックを多く、かつ効率よく形成させるために、循環水中に、できるだけ速く均一混合することが望ましい。そして、循環水ラインの下流側において、カチオン性の疎水性ポリマー（以下、「カチオン性凝集剤」と称することがある。）を添加することにより、その凝集作用によって前記の微細フロックが凝集して、平均粒径１．５〜３.５ｍｍ程度の粗大フロックを形成する。この粗大フロックは強固であり、また循環水は微細なエアーを含むので、該粗大フロックは浮上した状態となりやすく、容易に回収することができる。この場合。循環水中で、前記カチオン性凝集剤の濃度勾配が生じるように、該カチオン性凝集剤を添加することが望ましい。
このようにカチオン性凝集剤の濃度勾配が生じると、該凝集剤の高濃度領域が存在し、その領域に微細フロックを含む循環水を流すことにより、循環水中の低濃度の微細フロックを効率的に凝集させて粗大フロックに成長させることができる。
【００２６】
このような処理方法における具体的な態様としては、例えば湿式塗装ブース循環水ラインに、余剰塗料の凝集フロックを回収するために設置されたピットにおいて、上流側の循環水供給個所近傍の水面上に、余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを添加すると共に、下流側の循環水排出口近傍の循環水の水面上に、カチオン性の疎水性ポリマーを添加する方法を挙げることができる。
なお、ピットにおける上流側とは、循環水が供給されている個所側を指し、下流側とは、循環水の排出口側を指す。
前記ピットにおける上流側の循環水供給個所近傍においては、循環水の急流部分が形成されており、したがって、その部分に余剰塗料不粘着化剤と有機凝結剤とを添加した場合、それらの薬剤は他の個所に添加した場合に比べて、循環水に速やかに混合する。
一方、前記ピットにおける下流側の循環水排出口近傍においては、循環水の緩速部分が形成されており、したがって、この部分の水面上に当該カチオン性疎水性ポリマーを添加することにより、当該カチオン性疎水性ポリマーの濃度勾配が形成され高濃度領域を作り出すことができる。そこでは，当該カチオン性疎水性ポリマーが高濃度になるため、循環水中の余剰塗料を効率的に凝集させることができる。
また、当該カチオン性疎水性ポリマーを前記水面上に添加する方法としては、例えば、循環水を排出するためのポンプの吐出側にバイパスラインを設け、そのラインに当該カチオン性疎水性ポリマーを導入して希釈し、その希釈された薬剤を先端に取り付けられたシャワーノズルにより、前記水面上に散布する方法などを用いることができる。さらに、循環水排出口近傍の循環水中にスクリーンなどを配設して流れを邪魔することで、より一層の緩速領域を作出し、その水面に希釈された当該カチオン性疎水性ポリマーを散布してもよい。
このようにして形成された余剰塗料の凝集フロックは、固い粗大フロックであって、浮上しやすく、容易に回収することができる。例えば浮上分離、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、ろ過装置などで分離回収される。分離回収されたスラッジは、重力脱水後、あるいは通常の方法で脱水後、焼却、埋立処理される。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
図１は、実施例及び比較例で使用した、自動車塗装工程における水性塗料の湿式塗装ブースを有する装置の概要図である。
湿式塗装ブース循環水は、ピット３から、ポンプ４により、循環ライン５を通って、ブース１内の水膜板２上に供給される。ブース１内では、水性塗料を用いた自動車の湿式塗装が行われ、この際生じる余剰塗料は、水膜板２上に流れる循環水に捕集され、余剰塗料を捕集した循環水は、ライン１０を通って、再びピット３に戻される。ピット３においては、循環水供給個所近傍の水面上に、余剰塗料不粘着化剤Ａと有機凝結剤Ｂとが添加される。一方、カチオン性の疎水性ポリマーＣが、ポンプ４の吐出側に設けられたバイパスライン６にライン１１を通って導入され、循環水によって希釈された状態で、実施例では、ライン７及びその先端に設けられたシャワーノズル８を通って、循環水排出口近傍の循環水の水面上に散布される。
比較例では、カチオン性の疎水性ポリマーＣは、ポンプ４の吐出側に設けられたバイパスライン６に、ライン１１を通って導入され、循環水によって希釈された状態で、点線で示されるライン９を通って、循環水供給個所近傍の水面上に添加される（但し、シャワーノズルは設けられていない）。
なお、図１において、符号１２は、流れを邪魔するために設けられたスクリーンを示し、１３は排気のためのファン、１４はフィルターを示す。
【００２８】
実施例
図１で示される装置を用い、以下に示す条件に従って試験を実施した。
＜条件＞
・自動車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：８０ｍ3
・循環水量：１５ｍ3／ｍｉｎ
・バイパス循環水量：１５Ｌ／ｍｉｎ
・余剰塗料不粘着化剤Ａ：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％
・有機凝結剤Ｂ：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％
・カチオン性の疎水性ポリマー：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％
・余剰塗料不粘着化剤Ａ添加量：６０ｍＬ／ｍｉｎ
・有機凝結剤Ｂ添加量：２０ｍＬ／ｍｉｎ（スクリーン１２の下流部へ散布）
・カチオン性の疎水性ポリマーＣ添加量：３ｍＬ／ｍｉｎ
試験は３ヶ月間行ったのち、更液し、さらに３ヶ月間実施し、各１ヶ月間における循環水中の平均懸濁物質濃度と乾燥粕回収量を、下記の方法に従って測定した。結果を表１に示す。
（１）循環水中の平均懸濁物質濃度
循環水を採取し、ＪＩＳ Ｋ ００９４：１９９８の記載に準じて測定した。
（２）乾燥粕回収量
ピットから回収した湿潤状（ｗｅｔ）粕の一部を１０５℃で乾燥させて、ｗｅｔ粕重量に対する乾燥粕重量の割合を算出し、全ｗｅｔ粕重量にこの値を乗じて算出した。
【００２９】
比較例
実施例において、カチオン性の疎水性ポリマーＣの添加量を５ｍＬ／ｍｉｎに変更し、かつバイパスライン６に導入され、希釈されたカチオン性の疎水性ポリマーＣを、点線で示されるライン９を通って、循環水供給個所近傍の水面上に添加した以外は、実施例１と同様にして実施した。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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表１から分かるように、本発明の処理方法（実施例）は、比較例と比べ、循環水の懸濁物質濃度が低く、粕回収量が多い上、カチオン性の疎水性ポリマーの使用量も少ないことが明らかである。また、本発明の処理方法では、通常のメンテナンスを行って更液までの３ヶ月間にわたって、ブースの汚れ、発泡、回収についての大きな問題は起こらなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の湿式ブース循環水の処理方法は、湿式塗装ブース循環水中の余剰塗料を容易に、かつ効率よく、安定的に凝集分離することができ、その結果、清浄な循環水が得られ、安定したブース運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例及び比較例で使用した、自動車塗装工程における水性塗料の湿式塗装ブースを有する装置の概要図である。
【符号の説明】
【００３３】
１                  ブース
２                  水膜板
３                  ピット
４                  ポンプ
５                  循環ライン
６                  バイパスライン
７、９、１０、１１  ライン
８                  シャワーノズル
１２                  スクリーン
１３                  ファン
１４                  フィルター
【図１】
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