(57)【要約】【課題】水性塗料を水性洗浄液で洗浄した後に生じる洗浄廃液から水性洗浄液を再生することができる水性洗浄液の再生方法を提供すること。【解決手段】自動車にベース塗料として水性塗料を塗装機により吹き付けた後、該塗装機を、少なくともブチルセロソルブとアルコールとアミンと水とを含有するｐＨ１０〜１２の水性洗浄液で洗浄し、さらに疎水性洗浄液で洗浄した後に生じる洗浄廃液から上記水性洗浄液を再生する方法である。本方法においては、ろ過工程と調整工程とを行う。ろ過工程においては、洗浄廃液を限外ろ過膜に通して透過液を得る。また、調整工程においては、上記透過液に、ブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種を添加し、ｐＨが９〜１２になるように調整する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車にベース塗料として水性塗料を塗装機により吹き付けた後、該塗装機を、少なくともブチルセロソルブとアルコールとアミンと水とを含有するｐＨ１０〜１２の水性洗浄液で洗浄し、さらに疎水性洗浄液で洗浄した後に生じる洗浄廃液から上記水性洗浄液を再生する方法であって、
上記洗浄廃液を限外ろ過膜に通して透過液を得るろ過工程と、
上記透過液に、ブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種を添加し、ｐＨが９〜１２になるように調整する調整工程とを有することを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【請求項２】
請求項１において、上記限外ろ過膜としては、分画分子量２７０００以下のものを用いることを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記限外ろ過膜としては、オレフィン系を採用することを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記限外ろ過膜としては、チューブラー型を採用することを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記ろ過工程においては、上記限外ろ過膜を透過できなかった濃縮廃液を少なくとも１回以上上記限外ろ過膜に循環させることを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記水性洗浄液は、アルコールとしてイソプロパノールを含有し、上記調整工程においては、アルコールとしてイソプロパノールを用いることを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、上記水性洗浄液は、アミンとしてジメチルエタノールアミン又は２−（メチルアミノ）エタノールを含有し、上記調整工程においては、アミンとしてジメチルエタノールアミン又は２−（メチルアミノ）エタノールを用いることを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、上記調整工程においては、上記透過液に少なくともアミンを添加することを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項において、上記調整工程においては、上記透過液の糖度を７〜１３になるように調整することを特徴とする水性洗浄液の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性塗料を水性洗浄液で洗浄した後に生じる洗浄廃液から水性洗浄液を再生する水性洗浄液の再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の塗装工程においては、下塗りがなされた自動車に中塗り塗料を吹き付け、これを焼付けた後、ベース塗料が吹き付けられる。乾燥後、さらにクリア塗料が吹き付けられ、これを焼付けて塗装工程が完了する。
そして、中塗り塗料、ベース塗料、クリア塗料をそれぞれ吹き付けた後には、塗装機への付着塗料や色替時の塗装機内の塗料を洗浄するために洗浄液による洗浄工程が行われていた。
【０００３】
従来、中塗り塗料、ベース塗料、クリア塗料としては、いずれも疎水性（非親水性）有機溶剤系の塗料が用いられていた。この場合、洗浄液としては疎水性有機溶媒（所謂「シンナー」）からなる疎水性洗浄液が利用でき、洗浄後に生じる疎水性の廃液は、再利用が可能であった（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、近年、環境対策のため、疎水性有機溶剤系の塗料の代わりに水性塗料を使用する要求が高まってきた。そこで、ベース塗料として、水性塗料が使用されるようになってきた。かかる水性塗料の洗浄には、水を主体とし、親水性溶媒を配合することで洗浄性を向上させた水性洗浄液の使用が必要となる。また、水性洗浄液の洗浄後には、乾燥を容易にするため、一般にシンナー（疎水性洗浄液）での洗浄を行う必要がある。
【０００５】
しかしながら、水性塗料を水性洗浄液で洗浄し、さらに疎水性洗浄液で洗浄した後に生じる廃液には、水、疎水性有機溶剤、及び親水性有機溶剤等が含まれる。即ち、親水性成分と疎水性成分が水に混入した廃液となる。かかる廃液は、その再利用が非常に困難であるため、産業廃棄物として処理する必要があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６０１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる従来の問題点を鑑みてなされたものであって、水性塗料を水性洗浄液で洗浄した後に生じる洗浄廃液から水性洗浄液を再生することができる水性洗浄液の再生方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、自動車にベース塗料として水性塗料を塗装機により吹き付けた後、該塗装機を、少なくともブチルセロソルブとアルコールとアミンと水とを含有するｐＨ１０〜１２の水性洗浄液で洗浄し、さらに疎水性洗浄液で洗浄した後に生じる洗浄廃液から上記水性洗浄液を再生する方法であって、
上記洗浄廃液を限外ろ過膜に通して透過液を得るろ過工程と、
上記透過液に、ブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種を添加し、ｐＨが９〜１２になるように調整する調整工程とを有することを特徴とする水性洗浄液の再生方法にある（請求項１）。
【０００９】
本発明においては、上記ろ過工程と上記調整工程とを行うことにより、上記洗浄廃液から上記水性洗浄液を再生する。
上記ろ過工程においては、上記洗浄廃液を限外ろ過膜に通す。その結果、上記限外ろ過膜により上記洗浄廃液から上記水性塗料の成分及び上記疎水性洗浄液の成分等が除去され、上記水性洗浄液の成分を主成分とする上記透過液を得ることができる。
【００１０】
しかし、上記透過液においては、使用前（洗浄前）の上記水性洗浄液に比べて、該水性洗浄液の成分であるブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンのうちの少なくとも一成分の含有量が変化し、ｐＨが低下する傾向にある。
【００１１】
そのため、上記調整工程においては、上記透過液に、上記水性洗浄液の各成分、即ちブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種を添加し、ｐＨが９〜１２になるように調整する。これにより、透過液のｐＨを上記水性洗浄液本来のｐＨに近づけることができる。
このようにしてｐＨが調整された透過液は、使用前（洗浄前）の上記水性洗浄液に匹敵する高い洗浄性能を発揮することができ、水性洗浄液として再利用することができる。
【００１２】
このように、本発明によれば、水性塗料を水性洗浄液で洗浄した後に生じる洗浄廃液から水性洗浄液を再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本発明において、上記洗浄廃液は、自動車にベース塗料として水性塗料を塗装機により吹き付けた後、該塗装機に付着した水性塗料や色替時に上記塗装機内に残っている水性塗料を上記水性洗浄液で洗浄し、さらに疎水性洗浄液で洗浄した後に生じる廃液である。したがって、上記洗浄廃液は、上記水性洗浄液の成分の他、上記水性塗料の成分及び上記疎水性洗浄液の成分等を含有する。
【００１４】
上記水性塗料は、樹脂、顔料、溶剤、添加剤、及び水等を含有する。該水性塗料としては、自動車のベース塗料として市販されている各種水性塗料を用いることができる。
上記疎水性洗浄液としては、市販の洗浄用シンナーを使用することができる。
また、上記水性洗浄液は、少なくともブチルセロソルブとアルコールとアミンと水とを含有するｐＨ１０〜１２の洗浄液である。洗浄液のｐＨは、温度２５℃におけるｐＨで規定することができる。
【００１５】
本発明においては、上記ろ過工程及び上記調整工程を行うことにより、上記洗浄廃液から上記水性洗浄液を再生する。
上記ろ過工程においては、上記洗浄廃液を限外ろ過膜に通して透過液を得る。
【００１６】
上記限外ろ過膜としては、分画分子量２７０００以下のものを用いることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記洗浄廃液から上記水性塗料の成分及び上記疎水性洗浄液の成分をより確実かつ十分に除去することができる。
【００１７】
上記限外ろ過膜の分画分子量２７０００を超える場合には、ろ過効率が低下するおそれがある。
また、上記水性塗料の成分及び上記疎水性洗浄液の成分の透過を充分に阻止できるという観点から、上記限外ろ過膜の分画分子量は１３０００以上がよい。
【００１８】
上記限外ろ過膜としては、オレフィン系を採用することが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記洗浄廃液、具体的には該洗浄廃液中に含まれる有機溶剤等によって上記限外ろ過膜が劣化することを防止することができる。
【００１９】
上記限外ろ過膜としては、例えばスパイラル型、キャピラリー型、チューブラー型、プレート型等がある。
【００２０】
好ましくは、上記限外ろ過膜としては、チューブラー型を採用することが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記限外ろ過膜の目詰まりを抑制することができ、上記限外ろ過膜による上記洗浄廃液のろ過を繰り返し行うことができる。
【００２１】
上記ろ過工程においては、上記限外ろ過膜を透過できなかった濃縮廃液を少なくとも１回以上上記限外ろ過膜に循環させることが好ましい（請求項５）。
この場合には、一定量の上記洗浄廃液から再生できる上記水性洗浄液の量を増やすことができる。
【００２２】
また、上記限外ろ過膜を透過させて得られる透過液をさらに逆浸透膜に透過させることもできる。この場合には、逆浸透膜を透過させた後に得られる透過液を用いて上記調整工程を行うことができる。そして、この場合には、上記水性塗料成分及び上記疎水性洗浄液成分をより一層充分に除去することができる。
【００２３】
次に、上記調整工程においては、上記透過液に、上記水性洗浄液に本来含まれていた成分、即ちブチルセロソルブ、アルコール、アミンから選ばれる少なくとも１種を添加し、ｐＨが９〜１２（温度２５℃）になるように調整する。ｐＨは、市販のｐＨメータにより測定できる。また、ｐＨの測定は、少なくとも一回行っておけばよい。その後は測定結果に基づいて、連続的に上記透過液のｐＨ調整を行うことができる。
【００２４】
温度２５℃におけるｐＨが９〜１２から外れる場合には、上記調整工程後に得られる再生された水性洗浄液の洗浄性能が低下するおそれがある。より好ましくは、上記調整工程いおいては、ｐＨを１０〜１２にすることがよい。
【００２５】
また、上記調整工程においては、上記透過液に、ブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種の成分を添加し、上記透過液中の各成分の含有量を使用前（洗浄前）の上記水性洗浄液中に含まれる各成分の含有量に近づけることができる。
上記透過液の成分分析は、例えばガスクロマトグラフ（ＧＣ）及びガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣＭＳ）により行うことができる。この成分分析の結果に基づいて、上記透過液に、ブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種を添加し、これらの各成分の濃度を使用前の本来の上記水性洗浄液における各成分の濃度に近づけることができる。
【００２６】
また、成分分析は煩雑であり、特に調整工程後の透過液（再生後の水性洗浄液）に対して都度成分分析を行うことは困難である。そのため、成分分析の代わりに糖度で代用することも可能である。この場合には、ろ過工程後の透過液の糖度を使用前（洗浄前）の水性洗浄液の糖度に近づけるように、上記透過液にブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種を添加することができる。
糖度の測定は、糖度計により行うことができる。
【００２７】
好ましくは、上記透過液の糖度を７〜１３になるように調整することがよい（請求項９）。
上記透過液の糖度が７〜１３の範囲から外れる場合には、再生後の水性洗浄液の洗浄性能が不十分になるおそれがある。
【００２８】
また、上記水性洗浄液は、アルコールとしてイソプロパノールを含有し、上記調整工程においては、アルコールとしてイソプロパノールを用いることができる（請求項６）。
また、上記水性洗浄液は、アミンとしてジメチルエタノールアミン又は２−（メチルアミノ）エタノールを含有し、上記調整工程においては、アミンとしてジメチルエタノールアミン又は２−（メチルアミノ）エタノールを用いることができる（請求項７）。
このようなアルコール成分及びアミン成分を有する水性洗浄液は、比較的入手が容易であり、さらに洗浄性能にも優れている。したがって、この場合には、優れた洗浄性能の水性洗浄液を再生利用することができる。
【００２９】
上記調整工程においては、上記透過液に、上記水性洗浄液に含まれる成分として少なくともアミンを添加することが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記調整工程において、上記透過液のｐＨを上述のごとく９〜１２に調整することが容易になる。また、アミンとしては、上述のごとくジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）を用いることがよい。
【実施例】
【００３０】
（実施例１）
次に、本発明の実施例につき、説明する。
本例においては、ろ過工程と、調整工程とを行うことにより、自動車にベース塗料として水性塗料を塗装機により吹き付けた後、該塗装機を、少なくともブチルセロソルブとアルコールと２級アミン又は３級アミンと水とを含有するｐＨ１０〜１２の水性洗浄液で洗浄し、さらに疎水性洗浄液で洗浄した後に生じる洗浄廃液から水性洗浄液を再生する。
【００３１】
上記ろ過工程においては、上記洗浄廃液を限外ろ過膜に通して透過液を得る。
上記調整工程においては、上記透過液に、ブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種を添加し、ｐＨが９〜１２になるように調整する。
【００３２】
具体的には、まず、洗浄廃液を準備した。本例の洗浄廃液としては、水性洗浄液（エーエスペイント（株）製のＡＳ−Ｗ）と、疎水性洗浄液（日本ペイント（株）製のＲＮＰＲ洗浄用シンナー）と、水性塗料（日本ペイント（株）製のアクアレックスＡＲ−２０００又は関西ペイント（株）製のＷＢＣ−７１３Ｔ）との混合液を準備した。混合液の混合比（重量比）は、水性洗浄液：疎水性洗浄液：水性塗料＝８７：１０：３である。
なお、本例において用いた水性洗浄液は、水を８４．６１ｗｔ％、ブチルセロソルブを９．９３ｗｔ％、イソプロパノール（ＩＰＡ）を４．９６ｗｔ％、及びジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）を０．５０ｗｔ％含有する。
【００３３】
次に、洗浄廃液（混合液）を限外ろ過膜に通して透過液を得た（ろ過工程）。限外ろ過膜としては、日東電工（株）製のＮＴＵ−２０２０（チューブラーモジュール、分画分子量：約２００００、膜面積：０．４ｍ2）を用いた。そして、洗浄廃液を貯蔵した廃液槽から洗浄廃液を流速約５０ｍｌ／ｍｉｎで限外ろ過膜に連続的に２６０分間透過させ透過液を得た。これを試料Ｃ１とする。
【００３４】
次に、試料Ｃ１について、その成分分析を行った。成分分析は、ガスクロマトグラフ（（株）島津製作所製のＧＣ１４Ｂ）を用いて試料Ｃ１の定性分析を行い、次いで、検出された各成分について、ガスクロマトグラフ質量分析（（株）島津製作所製のＱＰ２０１０、加熱脱着部：パーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍａｒ）社製のターボマトリックス（ＴｕｒｂｏＭａｔｒｉｘ）Ｔ）を用いて定量分析を行った。さらに、糖度計（（株）アタゴ製のＰＲ−１０１）を用いて糖度を測定した。その結果を表１に示す。また、表１には、参考用として、水洗洗浄液（試料Ｒ１）の元々の組成（水分量、ブチルセロソルブ量、ＩＰＡ量、ＤＭＥＡ量；いずれもｗｔ％）を示す。
また、試料Ｃ１のｐＨを測定した。ｐＨは、温度２５℃という条件下で、（株）堀場製作所製のｐＨメータ「Ｄ−１２」によって測定した。
【００３５】
次に、試料Ｃ１の定量分析の結果に基づいて、透過液に、ブチルセロソルブ、ＩＰＡ、及びＤＭＥＡの少なくとも１種を添加した。このとき、添加後の透過液のｐＨが９〜１２となるように調整した。
本例においては、ブチルセロソルブ、ＩＰＡ、及びＤＭＥＡの添加量等を変更して、これらの各成分の最終的な濃度及びｐＨが異なる５種類の透過液（試料Ｅ１〜試料Ｅ５）を得た。
【００３６】
具体的には、試料Ｅ１及び試料Ｅ２は、透過液に、水、ブチルセロソルブ、及びＤＭＥＡを添加して作製した。
試料Ｅ３及び試料Ｅ４は、透過液に、水及びＤＭＥＡを添加して作製した。
試料Ｅ５は、透過液に、水、ブチルセロソルブ、ＩＰＡ、及びＤＭＥＡを添加して作製した。
このようにして、５種類の再生された水性洗浄液（試料Ｅ１〜試料Ｅ５）を得た。各試料の組成、糖度、及びｐＨの測定結果を表１に示す。なお、各試料の最終的な組成、糖度、及びｐＨは、上記試料Ｃ１と同様にして測定した。
【００３７】
次に、各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ５、試料Ｃ１、及び試料Ｒ１）について、その洗浄性を調べた。
具体的には、まず、ブリキ板（幅１２ｃｍ、奥行４ｃｍ、厚み５０μｍ）を準備し、これを脱脂して乾燥させた。その後、このブリキ板を水性塗料（関西ペイント（株）製のＷＢＣ−７１３Ｔ）中に浸漬し、引き上げ、垂直状態で１０分間放置することによりブリキ板に付着した塗料を乾燥させた。
【００３８】
次に、塗料が付着したブリキ板を各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ５、試料Ｃ１、及び試料Ｒ１）中に３０秒間浸漬した後、各試料からブリキ板を引き上げて１０秒間放置するという浸漬−放置サイクルを１０回行った。その後、ブリキ板に残存する塗料の付着量を目視により観察した。
その結果、塗料の付着が観察できなかった場合を「◎」とし、ブリキ板の端部に若干塗料の残存が確認された場合を「○」とし、端部以外のブリキ板の表面（表裏面）に塗料の付着が確認された場合を「×」として評価した。その結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１より知られるごとく、洗浄廃液を限外ろ過膜に透過させて得られる透過液（試料Ｃ１）には、水性洗浄液の成分（ブチルセロソルブ、ＩＰＡ、ＤＭＥＡ）以外にも酢酸ブチル及び酢酸イソブチル等の成分が含まれていた。酢酸ブチル及び酢酸イソブチルは、疎水性洗浄液及び水性塗料由来の成分である。このことは、ろ過後においても、疎水性洗浄液や水性塗料由来の成分の一部が透過液中に残存していることを意味する。
【００４１】
また、限外ろ過膜透過後に組成調整を行っていない試料Ｃ１は、洗浄性能が低くなっていることがわかる。これに対し、ｐＨを９〜１２となるように調整した試料Ｅ１〜試料Ｅ５は、比較的良好な洗浄性能を示していた。これらは、水性洗浄液として充分に再利用が可能であった。
【００４２】
以上のように、限外ろ過後の透過液に、ブチルセロソルブ、アルコール、及びアミンから選ばれる少なくとも１種を添加し、ｐＨが９〜１２になるように調整して得られる洗浄液は、水性洗浄液として充分に再利用できる優れた洗浄性を発揮できることがわかる。