DE2063160B2 - Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung von Anstrichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung von Anstrichen, wobei eine wäßrige· Dispersion von Anstrichteilchen das Überzugsbad bildet, das innerhalb eines Badbehälters enthalten ist und in Kontakt mit einer ersten Elektrode steht, wobei eine zweite Elektrode von entgegengesetzter Polarität in dem Überzugsbad eingetaucht ist und ein Film der Anstrichmasse darauf elektrophoretisch

jo abgeschieden wird, die zweite Elektrode aus dem Überzugsbad nach der elektrophoretischen Abscheidung des Filmes der Anstrichmasse entfernt wird und die erhaltene überzogene Elektrode unter Verwendung von Badflüssigkeit besprüht wird, um die daran nicht gebundenen Anstrichteilchen abzuwaschen.

Die elektrophoretische Abscheidung von Anstrichen aus wäßrigen Dispersionen derselben auf einem elektrisch leitenden Werkstück ist nunmehr gut bekannt und es wird hierzu auf die US-PS 32 30 162, 33 35 103, 33 78 477 und 34 03 088 verwiesen.

Üblicherweise wird der überzogene Gegenstand aus dem Überzugsbad abgenommen und trägt mit sich eine Menge an anhaftendem oder sonst eingeschlossenem Anstrich, die keinen Teil des elektrophoretisch abgeschiedenen Anstrichfilmes darauf bildet. Dieses Material wird üblicherweise durch Spülung und/oder durch Preßluftströme entfernt. Dieses Material läuft zusammen mit dem Spülwasser gewöhnlich in das Fabrikabfallsystem oder wird sonst verworfen. Die Menge an

so Anstrichverlust durch diese Austragung unterscheidet sich in weitem Umfang in Abhängigkeit von dem im Überzugstank angewandten Harzsystem und ergibt jedenfalls wesentliche Verluste der Überzugswirksamkeit, die durch die je Einheitsvolumen an Anstrichsfeststoffen erhaltene Anstrichsabdeckung bestimmt wird.

Falls dieses Spülwasser zu dem Bad zurückgeführt wird, um die Badfeststoffe in dieses zurückzuführen, wird der Wassergehalt des Bades übermäßig erhöht. Ein derartiges Verfahren kann deshalb nicht beibehalten

bo werden, falls nicht irgendwelche Verfahren zur wirksamen Wasserentfernung aus dem Bad angewandt werden, die praktisch gleich der zulaufenden Menge des fremden Spülwassers ist. Die beim Betrieb eines Elektroabscheidungsbades mit einer konstanten Änderung der Wasserzufuhr auftretenden Schwierigkeiten sind für den Fachmann offensichtlich.

Nach der US-PS 32 00 057 erfolgt eine Stromumkehr, um anhaftende Teilchen von der überzogenen Anode im

Bad zu entfernen. Ganz abgesehen von der Notwendigkeit von Einrichtungen zur Stromumkehr ist durch diese Behandlung die Notwendigkeit der Entfernung von wasserhaltiger Anstrichsmasse von dem überzogenen Gegenstand, nachdem dieser aus dem Bad entfernt worden ist, in keiner Weise beseitigu Dies ist ganz besonders dann erforderlich, wenn Gegenstände komplexer Formen überzogen werden.

Der DE-AS 12 58 769 liegt das Problem zugrunde, durch Stoppvorgänge während des Abscheidungsverfahrens auftretende Unregelmäßigkeiten im Oberzug in Form von Wasserlinien zu vermeiden, indem der die Gegenelektrode bildende Gegenstand beim Ausheben aus dem Bad mit Badßüssigkeit so lange gebraust wird, bis er keine Berührung mit dem Bad mehr hat. Durch diese Maßnahme wird die Bildung von Wasserlinienmarkierungen oder deren Wirkung beseitigt. In der CH-PS 4 16 396 erfolgt bei der elektrophoretischen Lackierung ein Spülvorgang unter Verwendung der Tauchlösung selbst. Der überzogene Gegenstand wird also direkt mit der Badlösung als solcher überspült.

Aufgabe der Erfindung ist eine wesentliche Einsparung an Anstrichsmaterial, wobei es nicht nötig ist, den abgespülten Anstrichsfeststoff zu verwerfen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur in elektrophoretischen Abscheidung von Anstrichen, wobei eine wäßrige Dispersion von Anstrichteilchen das Überzugsbad bildet, das innerhalb eines Badbehälters enthalten ist und in Kontakt mit einer ersten Elektrode steht, wobei eine zweite Elektrode von entgegengesetz- xer Polarität in dem Überzugsbad eingetaucht ist und ein Film der Anstrichmasse darauf elektrophoretisch abgeschieden wird, die zweite Elektrode aus dem Überzugsbad nach der elektrophoretischen Abscheidung des Filmes der Anslrichmasse entfernt wird und r. die erhaltene überzogene Elektrode unter Verwendung von Badflüssigkeit besprüht wird, um die daran nicht gebundenen Anstrichteilchen abzuwaschen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß aus dem Bad innerhalb des Badbehälters ein flüssiger Badanteil, der eine Konzentration an Anstrichteilchen unterhalb etwa 50% der entsprechenden Konzentration in dem Bad aufweist, abgetrennt wird, dieser flüssige Badanteil auf die überzogene Elektrode abgegeben wird, während sich die überzogene Elektrode außerhalb des Überzugsba- -r> des befindet, und dieser flüssige Badanteil zu dem Bad zurückgeführt wird.

Eine spezielle Ausgestaltung des Verfahrens, wobei eine wäßrige Dispersion mit einem synthetischen Polycarbonsäureharz und eine wasserlösliche Base das w Überzugsbad bilden, welches innerhalb eines Badbehälters enthalten ist und in Kontakt mit einer relativ negativen Kathode gehalten wird und eine relativ positive Anode in dem Überzugsbad eingetaucht ist und ein Anstrichfilm darauf elektrophoretisch abgeschieden ·λ wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Bad innerhalb des Badbehälters ein flüssiger Badanteil, welcher aus Wasser und der wasserlöslichen Base und einer Konzentration der Anstrichteilchen unterhalb etwa 50% der entsprechenden Konzentration in dem t>o Bad besteht, durch eine innerhalb des Bades angebrachte Katholytabtrenneinheit, die eine Hilfskaihode und eine wasserdurchlässige Membrane enthält, durch die die Strömung der Anstrichteilchen gehemmt wird, abgetrennt wird, so daß sich eine unterschiedliche Strömung durch diese Membrane der Anstrichteilchen einerseits und von Wasser :jnd wasserlöslicher Base andererseits ergibt, und dieser flüssige Badanteil aus der Katholytabtrenneinheit entfernt wird und der flüssige Badanteil auf die überzogene Anode abgegeben wird, während sich die überzogene Anode außerhalb des Überzugsbades befindet, und der flüssige Badanteil zu dem Bad zurückgeführt wird.

Die Überzugsbadflüssigkeit, die von Anstrichsfeststoffen befreit ist oder praktisch befreit ist, eignet sich also besonders zur Anwendung als Spülflüssigkeit bei einem Elektroabscheidungsverfahreri. Falls dieses Material dann zu dem Bad zusammen mit dem von dem überzogenen Gegenstand durch das Spülen entfernten nicht-abgeschiedenen Anstrich zurückgeführt wird, hält es den Wasserausgleich des Bades aufrecht und kann so gesteuert werden, daß keine fremden Verunreinigungen eingeschleppt werden, was stets eine wesentliche Gef&hr ist, falls eine neue Wasserzufuhr kontinuierlich zu dem Bad zugegeben wird.

Allgemein wird gemäß der Erfindung ein Katholyt, der weniger als die Hälfte der Anstrichsfeststoffkonzentration in dem Bad enthält, abgenommen und als Spülflüssigkeit verwendet, wobei das Spülmaterial zurück in das Bad strömt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Flüssigkeit aus dem Bad abgetrennt, die frei oder praktisch frei von Anstrichsfeststoffen ist. Diese Flüssigkeit wird kontinuierlich oder intermittierend kontinuierlich zu einer Spülstation gepumpt, die so aufgebaut und angeordnet ist, daß die Spülflüssigkeit und die von dem überzogenen Werkstück abgespülten Anstrichteilchen zurück in das Überzugsbad strömen und erneut dispergiert werden. Es gelangt also diese für den Spülvorgang verwendete Flüssigkeit anschließend wieder in das Überzugsbad zurück, wodurch der Wasserausgleich des Bades aufrecht erhalten wird und keine Farbstoffieilchen verloren gehen.

Die Entfernung des flüssigen Katholyts wird bewirkt, indem in das Bad eine Katholytlrenneinheit eingebracht wird, die aus einer wasserdurchlässigen Wand besteht und eine Kathode in elektrischer Verbindung mit der Primärkathode der Überzugszelle aufweist. Diese Hilfskathode hat die Polarität der primären Kathode und kann gegebenenfalls aus einem Teil der wasserdurchlässigen Wand bestehen.

Die große Mehrzahl der Arbeitsgänge, worin ein Anstrich elektrisch aus einem wäßrigen Bad abgeschieden wird, umfaßt Systeme, bei denen der Anstrich eine Affinität zur Anode hat und anodisch abgeschieden wird, d. h. der zu überziehende Gegenstand dient als relativ positive Elektrode der Elektroabscheidungszelle. Bei diesen Systemen wird üblicherweise ein Polycarbonsäureharz als Anstrichsbinder verwendet, das in dem Bad mit einer wasserlöslichen Base dispergiert ist. Die bevorzugten Basen für diesen Zweck sind wasserlösliche Amine. Auch andere Basen sind für diesen Zweck einsetzbar. Hierzu gehören Ammoniak, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und dergl.

Die geeigneten Binderharze für die anodische Abscheidung sind synthetische Polycarbonsäureharze, d. h. organische Harze mit freien oder ionisierbaren Carboxylgruppen in der Molekularstruktur, die sich von einem Monomerbestandteil ableiten. Saure filmbildende Harze umfassen, ohne hierauf begrenzt zu sein, särn''iche der bei der Elektroabscheidung von Anstrichen aus einem wäßrigen Bad eingesetzten Polycarbonsäureharze. Hierzu gehören gekuppelte Öle, wie Sonnenblumen-, Saflor-, Perilla-, Hanfsamen-, Walnußsamen-, entwässertes Ricinusöl, Rapssamen-, Tomatensamen-, Menhaden-, Mais-, Tung-, Soja-, Oiticicaöl oder

ähnliche Öle, deren olefinische Doppelbindungen im Öl konjugiert oder nicht konjugiert oder ein Gemisch sind, wobei das Kupplungsmittel aus einer acyclischen olefinischen Säure oder einem derartigen Anhydrid, vorzugsweise Maleinsäureanhydrid, jedoch auch Crotonsäure, Citraconsäure oder deren Anhydriden, Fumarsäure oder acyclischen olefinischen Aldehyden oder Estern von acyclischen olefinischen Estern, wie Acrolein. Vinylacetat, Methylmaleat und dergl., oder sogar mehrbasischen Säuren, wie Phthalsäure oder Bernsteinsäure, besteht, insbesondere gekuppelte Glyceridöle, die weiterhin mit etwa 2 bis etwa 25% von polymerisierbaren Vinylmonomeren umgesetzt sind, maleinisierte ungesättigie Fettsäuren, maleinisierte Kolophoniumoder Harzsäuren, Alkydharze, beispielsweise Veresterungsprodukie von Poiyoien mit mehrbasischen Säuren, insbesondere mit einem trocknenden Glyceridöl gestreckte Alkydharze, saure trocknende Kohlenwasserstoffölpolymere. beispielsweise aus maleinisierten Copolymeren von Butadien und Diisobutylen erhaltenen, Diphenolsäureharze und ähnliche Polymerharze, und Acrylvinylpolymere und -copolymere mit Carbonsäuregruppen, wie Butylacrylat-Methylmethacrylat-Methacrylsäure-Copolymere, mit Acrylsäure oder niederen Alkylgruppen (Ci bis C4) substituierte acrylsäurehaltige Polymere, d. h. solche mit Carboxylgruppen aufgrund von in α, ^-Stellung ungesättigten Carbonsäuren oder Resten dieser Säuren und dergl. Diese und andere geeignete Harze sind in zahlreichen Patentschriften aufgeführt, von denen die folgenden zur Erläuterung dienen: US-Patentschrift 32 30 162, 32 97 557 und 33 69 983. Diese Harze werden elektrophoretisch mit einem angelegten Potential im Bereich von etwa 50 bis 500 Volt oder höher abgeschieden. Die Konzentration des Binderharzes in dem Bad liegt günstigerweise im Bereich von etwa 5 bis etwa 15 Gew.-% des Bades.

Falls eine kathodisch abscheidbare Anstrichsmasse verwendet wird und das zu überziehende Werkstück die Kathode, d. h. die relativ negative Elektrode der Elektroabscheidungszelle bildet, steht die Hilfselektrode in elektrischer Verbindung mit der Anode und nimmt deren Polarität an. Kathodisch abscheidbare Harze umfassen solche mit ionisierbaren Amingruppen in der Moiekularstruktur. Sie können in einer wäßrigen Dispersion mit Hilfe einer wasserlöslichen Säure, beispielsweise Essigsäure, dispergiert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert, worin

F i g. 1 eine halbschematische Seitenansicht im Schnitt einer Vorrichtung zur Durchführung einer Ausfühmngsform der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 der F i g. 1,

F i g. 4 eine halbschematische Seitenansicht im Schnitt einer zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung eingesetzte Vorrichtung,

F i g. 5 eine Ansicht entlang Linie 5-5 der F i g. 4 und

F i g. 6 eine Ansicht entlang Linie 6-6 der F i g. 5, die eine teilweise Endansicht der in Fig.4 gezeigten Vorrichtung darstellt, gesehen in Richtung des Werkstückweges zu und durch das Oberzugsbad,

zeigen.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 3 ist in einem Stahlüberzugstank 11 das Oberzugsbad 13 enthalten, d.h. eine wäßrige Dispersion einer Anstnchmasse aus Pigment, einem Polycarbonsäureharz und einer wasserlöslichen Base, und der Tank 11 dient als negative Elektrode (Kathode:) beim Oberzugsverfahren. Der Tank 11 ist elektrisch mit einer Gleichstromzuführeinheit 17 über den Leiter 15 verbunden. Der zu überziehende Gegenstand 19, beispielsweise eine Kraftfahrzeugkarosserie, hängt von einem Förderband 35 durch eine Hängvorrichtung 21 herab. Das Förderband 35 ist ein übliches, mit elektrischer Kraft versorgtes kettenangetriebenes Förderband, das zum Transport der Gegenstände duich das Überzugsbad 13 angebracht ist. Die Hängeeinrichtung 21 enthält eine Isolierung 23, wodurch der Gegenstand 19 von dem geerdeten Förderband elektrisch isoliert wird. Eine Kontaktplatte oder Bürste 25 ist in elektrischer Verbindung mit der Hängeeinrichtung 21 angebracht. Der Gegenstand 19 ist in dem Bad 13 eingetaucht und steht in elektrischer Verbindung mit der Führungsschiene 37 über die Kontaktpiatte 25 und stehi andererseits in elektrischer Verbindung mit der Gleichstromzuführeinheit 17 über den Leiter 39. Der Gegenstand 19 dient deshalb als positive Elektrode der Elektroabscheidungszelle, während der Gegenstand durch das Bad 13 geführt wird.

Selbstverständlich kann die Führungsschiene 37 unterteilt sein und bestimmte der verschiedenen Segmente derselben können keine Verbindung mit der Zufuhreinheit 17 oder mit einer weiteren Stromzufuhreinheit (nicht gezeigt) besitzen, so daß eine höhere Spannung angelegt werden kann als sie an andere Segmente angelegt wird oder sie kann elektrisch in Verbindung mit einer Kraftzufuhreinheit stehen, so daß eine Polarität umgekehrt hinsichtlich der anderen

3d Segmente der Führschiene erhalten wird.

Die Kraftzufuhreinheit 17 ist so angebracht, daß ein Wechselstrom zu einem Gleichstrom rektifiziert wird und zwischen den Elektroden und durch das Überzugsbad ein Gleichstrom der elektrischen Energie ausgebil- det wird, der mit der Größe des in Betracht kommenden Elektroüberzugsarbeitsganges übereinstimmt. Die Gestalt der Kraftzufuhreinheit muß die Oberfläche der Werkstücke, die innerhalb des Überzugsbades zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt verweilen, die Werkstückoberfläche, die in das Bad je Zeiteinheit eintritt, die Abscheidungseigenschaften der Überzugszusammensetzung, die Leitfähigkeit des Überzugsbades die Stärke des auszubildenden Überzuges und dergl berücksichtigen. An der linken Seite oder Austrittsseite des Tankes 11 ist ein Gegenstand 27 gezeigt, der in dem Bad 13 elektrisch überzogen wurde und nun von den anhaftenden Anstrichsteilchen freigespült wird, die zusammen mit dem überzogenen Gegenstand aus dem Bad ausgetragen wurden. Der Gegenstand 27 hängt von dem Förderband 35 durch eine Hängvorrichtung 29, die mit einer Isolierung und einer Kontaktplatte oder Bürste 33 ausgestattet ist.

Entlang der oberen Seite des Tankes 11 ist eine Katholytabtrenneinheit 40 angebracht Die Katholytabtrenneinheit 40 besteht aus einem porösen Metallkasten beispielsweise durchbrochenem Metall oder einerr Drahtnetz, und einer Abtrennungsmembrane 43, die der Durchgang von Wasser und wasserlöslichen Materialien, wie Aminen, KOH, LiOH, NaOH und dergl.

erlaubt, während der Durchgang wesentlicher Menger der Anstrichsfeststoffe verhindert wird. Die Trennmembrane kann beispielsweise aus einem Tuch, beispielsweise Segeltuch, wasserdurchlässigen Kunststoffmembranen und anderen wasserdurchlässigen synthetischer oder natürlichen Filtereinrichtungen bestehen. Bei einei weiteren Ausbildungsform besteht die Abtrennungsmembrane aus dem porösen oder wasserdurchlässiger Kasten selbst und ist so aufgebaut, daß die Öffnunger

darin ausreichend klein sind, um das gleiche Abtrennungsausmaß zu ergeben, wie es bei den Abtrennungsmembranen angegeben ist. Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Wände der Abtrenneinheit aus einem porösen keramischen Material gefertigt und ein innerhalb dieser Einheit angebrachter Leiter steht in elektrischer Verbindung mit der Primärkathode. Die Abtrennmembrane 43 kann so gebaut sein, daß sich eine praktisch vollständige Sperrschicht für die Anstrichsteilchen des Bades 13 ergibt oder sie kann deren begrenzten Durchgang in einem solchen Ausmaß erlauben, daß die Konzentration dieser Teilchen in der Katholytabtrenneinheit 40 unterhalb etwa 50%, vorzugsweise unterhalb 10 und stärker bevorzugt unterhalb 5% der entsprechenden Konzentration im Überzugsbad 13 liegt. Durch die Sperrschicht ergibt sich eine unterschiedliche Strömung hinsichtlich von Wasser und Löslichmacher oder Harzdispergierhilfsmitteln einerseits und den festen Anstrichsmaterialien andererseits.

Innerhalb der Katholyttrenneinheit sind Pumpeinrichtungen 45 mit Aufnahmeeinrichtungen 47 angebracht. Die Pumpeinrichtung 45 ist mit der Leitung 49 betrieblich verbunden, durch die die Flüssigkeil innerhalb der Katholytabtrenneinheit 40 durch die Pumpeinrichtung 45 zu den Leitungen 51 und 53 geführt wird und von diesen zu Rieselköpfen 55 und 57, woraus die Flüssigkeit auf den Gegenstand 27 abgegeben wird. Bei dieser Ausführungsform wird der Gegenstand 27 somit gespült, während er sich unmittelbar oberhalb des Überzugsbades befindet und deshalb fällt der Ablauf bei diesem Spülvorgang direkt in das Überzugsbad 13 zurück. Die Leitung 49 ist mit einem Ventil 49-1 ausgestattet, weiches die Strömung von der Pumpe 45 durch die Auslaßleitung 49-2 zu Reinigungszwecken umkehren kann.

Der poröse Metallkasten 41 wird vom Überzugstank 11 getragen und steht in elektrischer Verbindung hiermit. Deshalb wird er ein Teil der Kathode der Zelle und zieht die Kationen durch die Trennmembrane 43 an, hauptsächlich diejenigen der zur Dispergierung und/ oder Löslichmachung des sauren Anstrichsbinderharzes angewandte wasserlösliche Base. Deshalb liegt innerhalb der Katholyttrenneinheit 40 eine wäßrige Dispersion vor, die gegenüber dem Bad 13 an Anstrichsfeststoffen relativ arm und an Base relativ reich ist. Diese Flüssigkeit ist deshalb als Spülflüssigkeit zur Entfernung anhaftender Anstrichsteilchen von dem überzogenen Werkstück besonders geeignet.

Di.' F i g. 4, 5 und 6 betreffen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform enthält der Stahlüberzugstank 111 das Überzugsbad 113 und dient als negative Elektrode des Überzugsverfahrens. Der Tank 111 ist elektrisch mit der Gleichstromeinheit 117 über den Leiter 115 verbunden. Der zu überziehende Gegenstand 119 hängt von dem Förderband 135 durch die Hängeeinrichtung 123 herab. Das Förderband 135 ist ein übliches elektrisch betriebenes durch Kette angetriebenes Förderband zum Transport der zu überziehenden Gegenstände durch das Bad 113. Die Hängeeinrichtung 121 enthält eine Isolierung 123, die den Gegenstand 119 von dem geerdeten Förderband elektrisch isoliert Eine Kontaktplatte oder Bürste 125 ist in elektrischer Verbindung mit der Hängeeinrichtung 121 angebracht Der Gegenstand 119 ist in dem Bad 113 eingetaucht und steht in elektrischer Verbindung mit dem Führbügel 137 über die Kontaktplatte 125 und andererseits in elektrischer Verbindung mit der Gleichstromeinheit 117 über den Leiter 139. Der Gegenstand 119 dient deshalb als positive Elektrode der Elektroabscheidungszelle, wenn der Gegenstand durch das Bad 113 geführt wird.

Sich aus dem Überzugstank 111 und in Richtung des Werkstückweges von dem Überzugstank 111 erstrekkend ist eine Ablaufkastenanordnung 112 so angebracht, daß die Spülflüssigkeit zurück in das Überzugsbad 113 im Überzugstank 111 läuft. Oberhalb der Ablaufkaslenanordnung 112 ist ein Gegenstand 127 gezeigt, der in dem Bad 113 elektrisch überzogen wurde und jetzt von den anhaftenden Anstrichsteilchen, die aus dem Bad 113 zusammen mit dem überzogenen Gegenstand abgenommen wurden, freigespült wird. Der Gegenstand 127 hängt vom Förderband 135 durch eine Hängvorrichtung 129 herab, die mit einer Isolierung 131 und einer Kontaktplatte oder Bürste 133 ausgestattet ist.

Entlang der oberen Kante des Überzugstankes 111 und am Ende des Tankes angebracht, wo der zu überziehende Gegenstand in das Bad eintritt, befindet sich eine U-förmige Katholytabtrenneinheit 140. Die Katholytabtrenneinheit 140 besteht aus einem Metallkasten 141 mit einem porösen Boden 141-1, der aus durchbrochenem Metall, Drahtnetz und dergl. bestehen kann, und eine Abtrennmembran 143, die den Zutritt von Wasser und wasserlöslichen Materialien, wie Aminen, Ammoniak, KOH, LiOH und dergl., ermöglicht. Die Trennmembrane 143 kann aus einem Tuch, beispielsweise Segeltuch, einer wasserdurchlässigen Kunststoffmembrane oder einer anderen Filtriereinrichtung aus synthetischen oder natürlichen Materialien bestehen.

Die Abtrennmembrane 143 kann so gebaut sein, daß sie eine praktisch vollständige Sperrschicht für die Anstrichsteilchen des Bades 113 darstellt oder sie kann einen begrenzten Zutritt derselben in solchem Ausmaß erlauben, daß die Konzentration des Anstriches in der Katholytabtrenneinheit 140 im Bereich bis zu 50%, vorzugsweise jedoch unterhalb 5% und stärker bevorzugt unterhalb 1% der entsprechenden Konzentration desselben im Überzugsbad 113 liegt.

Die Katholytabtrenneinrichtung 140 hat Auslaßeinrichtungen an gegenüberstehenden Seiten des Tankes 111 in Form von Leitungen 160-1 und 160-2, durch die die Flüssigkeit von dem oberen Innenraum der Katholytabtrenneinheit 140 aufgrund der Schwerkraft zu den Sammeleinheiten 161-1 und 161-2 strömt, die gewünschtenfalls mit Filtern 142 ausgestattet sein können. Die Sammeleinheiten 161-1 und 161-2 sind mit Ablaufleitungen 163-1 und 163-2 verbunden, welche betrieblich mit den Pumpen 145-1 und 145-2 verbunden sind. Die Pumpen 145-1 und 145-2 stehen mit den Leitungen 149-1 und 149-2 in Verbindung, durch die die Flüssigkeit von der Katholyttrenneinheit 140 durch die Pumpen 145-1 und 145-2 zu den Rieselköpfen 155 und 157 geführt wird, woraus dieselbe auf den Gegenstand 127 freigegeben wird. Bei dieser Ausführungsform wird der Gegenstand 127 somit innerhalb der Ablauf anordnung 112 gespült und die Spülflüssigkeit strömt in das Überzugsbad 113 zurück.

Der Metallkasten 141 der Katholytabtrenneinheit 140 steht in elektrischer Verbindung mit dem Tank 111. Deshalb stellt er einen Teil der Kathode der Zelle dar und zieht die Kationen durch die Abtrennmembrane 143 an, hauptsächlich diejenigen von den zur Löslichmachung und/oder Dispersion des sauren Anstrichsbinderharzes angewandten wasserlöslichen Basen. Innerhalb der Katholytabtrenneinheit 140 besteht somit eine

ίο

wäßrige Dispersion, die relativ zu dem Bad 113 an Anstrichsfeststoffen arm und an Base reich ist.

Die Katholytabtrenneinheiten 40 und 140 sind vorteilhafterweise nahe einer Stelle angebracht, wo das unüberzogene Werkstück in das Überzugsbad eintritt, da die größte Stromstärke auftritt, bevor ein elektrisch beständiger Film auf dem Werkstück aufgebaut ist.

Der Ausdruck »Anstrich« oder Anstrichsmasse bezeichnet den Binder unter Einschluß von Pigment und/oder feinzerteiltem Füllstoff, den Binder ohne Pigment und/oder Füllstoff oder nur mit einem sehr geringen Gehalt daran, der gewünschtenfalls gefärbt sein kann. Somit kann der Binder, der schließlich in einem dauerhaften Film überführt wird, aus der Gesamtmenge oder praktisch der Gesamtmenge der zur Bildung des Filmes verwendeten Materialien bestehen oder er kann als Träger für Pigment und/oder teilchenförmiges Füllstoffmaterial bezeichnet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung von Anstrichen, wobei eine wäßrige Dispersion von Anstrichsteilchen das Überzugsbad bildet, das innerhalb eines Badbehälters enthalten ist und in Kontakt mit einer ersten Elektrode steht, wobei eine zweite Elektrode von entgegengesetzter Polarität in dem Überzugsbad eingetaucht ist und ein Film der Anstrichsmasse darauf elektrophoretisch abgeschieden wird, die zweite Elektrode aus dem Überzugsbad nach der elektrophoretischen Abscheidung des Filmes der Anstrichsmasse entfernt wird und die erhaltene überzogene Elektrode mit einer Flüssigkeit besprüht wird, um die daran nicht gebundenen Anstrichsteilchen abzuwaschen, besteht darin, daß aus dem Bad innerhalb des Badbehälters ein flüssiger Badanteil, der eine Konzentration an Anstrichsteilchen unterhalb etwa 50% der entsprechenden Konzentration in dem Bad aufweist, abgetrennt wird, dieser flüssiger Badanteil auf die überzogene Elektrode abgegeben wird, während sich die überzogene Elektrode außerhalb des Überzugsbades befindet, und dieser flüssiger Badanteil zu dem Bad zurückgeführt wird.

Es ergibt sich weiterhin ein Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung von Anstrichen, wobei eine wäßrige Dispersion mit einem synthetischen Polycarbonsäureharz und eine wasserlösliche Base das Überzugsbad bilden, welches innerhalb eines Badbehälters enthalten ist und in Kontakt mit einer relativ negativen Kathode gehalten wird, eine relativ positive Arsjde in dem Überzugsbad eingetaucht ist und ein Film des Anstriches darauf elektrophoretisch abgeschieden wird, wobei die Anode aus dem Überzugsbad nach der elektrophoretischen Abscheidung des Filmes des Anstriches entfernt wird, und die erhaltene überzogene Anode mit einer Flüssigkeit besprüht wird, um die nichtgebundenen Anstrichsteilchen hiervon abzuwaschen, das erfindungsgemäß darin besteht, daß aus dem Bad innerhalb des Badbehälters ein flüssiger Badanteil, welcher aus Wasser und der wasserlöslichen Base und einer Konzentration der Anstrichsteilchen unterhalb etwa 50% der entsprechenden Konzentration in dem Bad besteht, durch eine innerhalb des Bades angebrachte Katholytabtrenneinheit, die eine Hilfskathode und eine wasserdurchlässige Membrane enthält, durch die die Strömung der Anstrichsteilchen gehemmt wird, abgetrennt wird, so daß sich eine unterschiedliche Strömung durch diese Membrane der Anstrichsteilchen einerseits und von Wasser und wasserlöslicher Base andererseits ergibt, und dieser flüssiger Badanteil aus der Katholytabtrenneinheit entfernt wird und der flüssige Badanteil auf die überzogene Anode abgegeben wird, während sich die überzogene Anode außerhalb des Überzugsbades befindet, und der flüssige Badanteil zu dem Bad zurückgeführt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung von Anstrichen, wobei eine wäßrige Dispersion von Anstrichteilchen das Überzugsbad bildet, das innerhalb eines Badbehälters enthalten ist und in Kontakt mit einer ersten Elektrode steht, wobei eine zweite Elektrode von entgegengesetzter Polarität in dem Überzugsbad eingetaucht ist und ein Film der Anstrichmasse darauf elektrophoretisch abgeschieden wird, die zweite Elektrode aus dem Überzugsbad nach der elektrophoretischen Abscheidung des Filmes der Anstrichmasse entfernt wird und die erhaltene überzogene Elektrode unter Verwendung von Badflüssigkeit besprüht wird, um die daran nicht gebundenen Anstrichteilchen abzuwaschen, dadurch gekennzeichnet, daß aus den; Bad innerhalb des Badbehälters ein flüssiger Badanteil, der eine Konzentration an Anstrichteilchen unterhaib etwa 50% der entsprechenden Konzentration in dem Bad aufweist, abgetrennt wird, dieser flüssige Badanteil auf die überzogene Elektrode abgegeben wird, während sich die überzogene Elektrode außerhalb des Überzugsbades befindet, und dieser flüssige Badanteil zu dem Bad zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Badanteil auf die überzogene Elektrode aufgebracht wird, während sich die überzogene Elektrode direkt oberhalb des Überzugsbades befindet, und direkt von der überzogenen Elektrode aufgrund der Schwerkraft zurück in das Überzugsbad strömt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Badanteil auf die überzogene Elektrode aufgebracht wird, nachdem die überzogene Elektrode aus einer Stellung oberhalb des Überzugsbades entfernt wurde, und direkt von der überzogenen Elektrode aufgrund der Schwerkraft auf Abzugseinrichlungen strömt, die so angebracht sind, daß der flüssige Badanjeil hiervon aufgrund der Schwerkraft zurück in das Überzugsbad abgezogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Badanteil mit einer Konzentration von Anstrichteilchen unterhalb 10% der entsprechenden Konzentration innerhalb des Überzugsbades verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Badanteil mit einer Konzentration von Anstrichteilchen unterhalb 1% der entsprechenden Konzentration innerhalb des Überzugsbades verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, wobei eine wäßrige Dispersion mit einem synthetischen PoIycarbonsäureharz und eine wasserlösliche Base das Überzugsbad bilden, welches innerhalb eines Badbehälters enthalten ist und in Kontakt mit einer relativ negativen Kathode gehalten wird und eine relativ positive Anode in dem Überzugsbad eingetaucht ist und ein Anstrichfilm darauf elektrophoretisch abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Bad innerhalb des Badbehälters ein flüssiger Badanteil, welcher aus Wasser und der wasserlöslichen Base und einer Konzentration der Anstrichteilchen unterhalb etwa 50% der entsprechenden Konzentration in dem Bad besteht, durch eine innerhalb des Bades angebrachte Katholytabtrenneinheit. die eine Hilfskathode und eine wasserdurch-

lässige Membrane enthält, durch die die Strömung der Anstrichteilchen gehemmt wird, abgetrennt wird, so daß sich eine unterschiedliche Strömung durch diese Membrane der Anstrichteilchen einerseits und von Wasser und wasserlöslicher Base andererseits ergibt und dieser flüssige Badanteil aus der Katholytabtrenneinheit entfernt wird und der flüssige Badanteil auf die überzogene Anode abgegeben wird, während sich die überzogene Anode außerhalb des Überzugsbades befindet, und der flüssige Badanteil zu dem Bad zurückgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Badanteil mit einer Konzentration an Anstrichteilchen unterhalb 5% der entsprechenden Konzentration innerhalb des Überzugsbades verwendet wird.