JPH10237695A - 電着塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車ボデーの内側の塗膜厚さを従来より薄
くすることのできる電着塗装方法の提供。 【解決手段】 電着塗料中に自動車ボデー１を浸漬して
電着塗装を行う方法において、塗装中に客室内の電着塗
料を直接的に攪拌するかもしくは振動させる電着塗装方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車ボデーの電着
塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】防錆等のために自動車ボデーには電着塗
装が施される。自動車ボデーに施される電着塗装はおも
にカチオン型であり、電着塗料が満たされた電着槽中に
浸漬された自動車ボデーを陰極として、電着槽内に配置
された陽極との間に直流電流を流すことによって、自動
車ボデー外面および内面に塗膜成分（樹脂、顔料）を析
出付着させる塗装方法である。電着塗料中に含まれる顔
料は沈降しやすいため、電着塗装時に電着槽内塗料はボ
デーの外側で通常、攪拌される。また、特開平１−１０
８３９７号には、図９に示すように、電着槽１４の側壁
に取り付けられたジェットライザー２１により強制的に
噴流を起こし、電着槽内塗料を４０ｍｍ／秒以上に流動
させることにより、被塗装物の金属板の合わせ面のつき
まわり性が向上することが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】自動車ボデー内部（客
室側面）は、自動車車体表面ほどの防錆性は要求されな
いため、ボデー外面ほどの厚さの電着塗膜を持たせる必
要はない。ところが、従来の電着塗装方法によって得ら
れる客室内面の塗膜厚は厚くなりすぎてしまう。また、
自動車ボデー下部には袋構造となっている部分、たとえ
ばロッカー部分があり、その内側面は防錆性が要求され
厚い電着塗膜が必要であるが、十分な厚さの塗膜が得ら
れていない。本発明の目的は、自動車ボデーの内面の塗
膜の膜厚を従来の膜厚より抑制し、さらに袋構造部があ
る場合には袋構造部内部の膜厚を従来の膜厚より増加さ
せることのできる電着塗装方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。電着塗料中に自動車ボデーを浸
漬して電着塗装を行う方法において、塗装中に客室内の
電着塗料を直接的に攪拌するかもしくは振動させること
を特徴とする電着塗装方法。

【０００５】上記の電着塗装方法においては、自動車ボ
デーの客室内の電着塗料を直接的に攪拌するかもしくは
振動させることにより、自動車ボデー内面の塗膜の膜厚
が従来の膜厚より薄くなり、また、自動車ボデーの内部
に袋構造部がある場合には、袋構造部内部の膜厚が従来
の袋構造部内部の膜厚より増加する。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の電着塗装方法を
テストピースを用いて試験した試験方法を示す図であ
り、図２は試験の結果を示すグラフであり、図３は図２
の試験結果をもとに考察される電着槽内塗料の流速と被
塗膜成分の析出量の関係を示すグラフであり、図４〜図
８は本発明の電着塗装方法を自動車ボデーに適用した場
合の方法を説明する図であり、図４は本発明の第１実施
例の客室内の攪拌方法を説明する図であり、図５は本発
明の第２実施例の客室内の攪拌方法を説明する図であ
り、図６は図５の正面図を示し、図７は本発明の第３実
施例の客室内の攪拌方法を説明する図であり、図８は図
７の正面図を示す。

【０００７】まず、本発明実施例の自動車ボデーの電着
塗装方法の基礎となる、テストピースによる塗装試験に
ついて図１〜図３を参照して説明する。被塗装自動車ボ
デー内部（客室）の電着塗料を攪拌することによる、自
動車ボデー内面（客室内面）の塗膜の膜厚への影響をテ
ストピースを用いて試験した。テストピースは縦１５ｃ
ｍ、横７ｃｍ、厚さ０．８ｃｍの鋼板１が２ｃｍ間隔で
４枚並列に並べられ、両側面がテープ２によって遮蔽さ
れたものである。４枚の鋼板１のうち端に位置する１枚
以外はすべて鋼板下方中央部に径０．８ｃｍの孔３が開
けられているため、試験用電着槽４中に浸漬されたとき
には、電着塗料と電荷と攪拌力は３枚の鋼板１に設けら
れた孔３を通してのみ、端の鋼板の内側面（Ｇ面）に伝
えられる構造となっている。孔３が開けられた鋼板１の
うち最表面（Ａ面）が自動車ボデーの客室内面に相当
し、孔３が開けられていない鋼板の内側面（Ｇ面）が袋
構造部に相当する。孔３は電着塗料を袋構造部内部に通
じさせるために従来から設けられている孔に相当する。
試験用電着槽４は、高さ約１５ｃｍ、長さ約２５ｃｍ、
幅約１２ｃｍの大きさであり、側壁近傍には陽極５が配
置されている。試験用電着槽４内には、テストピースが
試験用電着槽４の側壁から約１５ｃｍ離れた位置に被塗
装自動車ボデーの客室内面に相当する前端面（Ａ面）が
位置するように配置され、陽極５とテストピースのＡ面
のほぼ中間位置には客室内の電着塗料を攪拌するための
攪拌装置６が配置されている。塗装条件は、塗料温度を
２６℃とし、電圧を３０秒で０Ｖから２６０Ｖまで上昇
後、２６０Ｖの電圧を２．５分間維持した。そして、攪
拌装置６によって試験用電着槽４中の、すなわち被塗装
自動車ボデーの客室内に相当する電着塗料の流速を除々
に速めて電着塗装を行った。

【０００８】図２は、電着塗料の流速を変化させながら
テストピースの電着塗装を行なったときの、テストピー
スのＡ面とＧ面の膜厚を測定した試験結果を示す。横軸
はＡ面における電着塗料の流速を、縦軸はＡ面とＧ面の
おのおのの塗膜の膜厚を示す。Ｇ面の近傍の電着塗料の
流速はスペース的な要因から測定できないが、Ａ面より
流速は遅くなることが予想される。図２より、客室内面
に相当するＡ面は、電着塗料の流速を０．０５〜０．５
ｍ／ｓに上げることで、膜厚が３０μｍから２４μｍに
低下し、また、自動車ボデーの袋構造物内部に相当する
Ｇ面はＡ面の電着塗料の流速を０．０５〜０．５ｍ／ｓ
に上げることで、膜厚が１０μｍから１４μｍに増加す
ることが明らかである。従来、電着槽内塗料は電着槽の
側壁から噴射ノズルなどにより攪拌されるだけであった
ため、被塗装物が自動車ボデーのように筐形である場
合、被塗装自動車ボデー外面の電着塗料の流動はそのま
ま客室内まで伝わらず、客室内の電着塗料はせいぜい顔
料が沈降しない程度の流速０．１ｍ／秒でしかなかっ
た。たとえば、被塗装自動車ボデー外面でのボデーに対
する電着塗料の流動が相対速度０．１ｍ／秒のときに
は、客室内の電着塗料の流速は０．０５ｍ／秒以下であ
った。しかし、本発明実施例のように直接的に客室内の
電着塗料を攪拌し、客室内の電着塗料の流速を従来の流
速（たとえば、０．０５ｍ／秒）より速い流速（たとえ
ば０．２ｍ／秒）とすることによって、図２の試験結果
から明らかなように、従来の電着槽の側壁から噴射ノズ
ルなどにより電着塗料を攪拌した場合に得られた客室内
の塗膜（たとえば、３０μｍ）より薄い塗膜（たとえ
ば、２７μｍ）を得ることができる。また、袋構造部内
部の塗膜は従来の塗膜（たとえば、１０μｍ）より厚い
塗膜（たとえば、１２μｍ）を得ることができる。

【０００９】試験において、客室内の電着塗料に想定し
た電着塗料を直接的に強制攪拌することによってＡ面膜
厚が薄くなるのは、Ａ面に析出した塗膜成分が溶解する
ことと、Ａ面付近のＯＨ^- やジュール熱が拡散されてし
まい塗膜成分が析出することが抑制されるためであると
考えられる。また、Ｇ面膜厚が厚くなるのは、従来の電
着槽の側壁から噴射ノズルなどにより電着槽内塗料を攪
拌する方法ではほとんど袋構造部内部まで流入されるこ
とのなかった電着塗料が、攪拌により流入されるように
なり、塗膜の生成が活性化されるようになったためであ
ると考えられる。

【００１０】図２の電着塗料の流速と塗膜の膜厚の関係
から、電着塗料の流速と塗膜成分の析出量の間には、図
３に示すように電着塗料の流速が所定値のときに、塗膜
成分の析出量が極大値を示すという関係があることが推
測される。図３においては電着塗料の流速が約０．０４
ｍ／ｓのときに塗膜成分の析出量が極大値を示す結果と
なっている。したがって、客室内の電着塗料の流速は、
塗膜成分の析出量が極大値付近とならないように、たと
えば０．１ｍ／ｓ以上に設定することが望ましい。そし
て袋構造物内部の電着塗料の流速は、塗膜成分の析出量
が極大値付近、たとえば０．０３ｍ／ｓ以上の流速が与
えられることが望ましい。塗膜成分の析出量が極大値を
示す電着塗料の流速は、使用される電着塗料の種類、温
度等によって多少異なるため、電着塗装の条件に応じた
塗膜成分の析出量と電着塗料の流速の関係を得ることに
より、最適な客室内および袋構造部内部の電着塗料の流
速に設定することができる。

【００１１】以下に、本発明の実施例の自動車ボデー１
を電着塗装するための方法を図４〜図８を参照して説明
する。本発明の実施例の電着塗装方法を実施するために
用いられる装置は、たとえば図４に示すように、樹脂、
顔料、溶剤などからなる電着塗料が満たされ上面が開口
された電着槽４と、電着槽４上方で電着槽長手方向に延
びる自動車ボデーを搬送するためのコンベア８と、コン
ベアに取り付けられた、自動車ボデーを載置するハンガ
ー９と、電着槽内に電着塗料を供給する塗料供給路１０
と、電着槽側壁近傍に設置された電着塗料を直接的に強
制攪拌するための噴射ノズル１１と、電着槽の側壁近く
に配置された陽極電極５と、自動車ボデーの客室の電着
塗料を直接的に強制攪拌する攪拌装置６とを有してい
る。

【００１２】つぎに、上記装置を用いて被塗装物である
自動車ボデーを電着塗装する方法を説明する。ハンガー
９に懸垂された自動車ボデー１は、コンベア８によって
搬送され、電着槽４の一方から電着槽内に搬入され、ど
ぶ漬けにされた状態で電着槽内を進み、電着槽４の他方
から電着槽外へ搬出される。電着槽４内では、ハンガー
９を介して陰極とされた自動車ボデー１と、電着槽４内
に配置された陽極５との間に直流電流が流されてプラス
に帯電した樹脂や顔料が被塗装車体の表面および客室内
面に析出付着する電着塗装が行われる。電着槽内塗料は
塗料中の顔料の沈降防止のために、電着槽側壁に設置さ
れている噴射ノズル１１によって攪拌されている。自動
車ボデーの客室の電着塗料は、電着槽側壁の噴射ノズル
１１とは別の攪拌装置６によって直接的に強制攪拌され
ている。被塗装自動車ボデーの電着塗料は、直接的に攪
拌されることに限らず、たとえば超音波による振動が直
接与えられて、強制流動されてもよい。

【００１３】つぎに、被塗装自動車ボデー内部（客室）
を直接的に攪拌するための方法の例を示す。本発明の第
１実施例では、図４に示すように、シャフト両端にプロ
ペラ６ａ、６ｂが取り付けられた攪拌装置６が被塗装自
動車ボデー下部に固定されている。プロペラの一方６ａ
は被塗装車体外に位置し、他方６ｂは客室内に位置して
いる。

【００１４】本発明の第１実施例の作用は、顔料の沈降
防止の目的等のために行われる従来の方法による電着槽
内の攪拌によって生じる電着塗料の流動を車体の外側に
突き出たプロペラ６ａが客室内のプロペラ６ｂに伝え、
客室内の電着塗料を直接的に効率よく攪拌することがで
きる。プロペラを客室内に設置しない場合、客室内の膜
厚は１８μｍ、袋構造部内部の膜厚は１０μｍであった
のに対し、プロペラを客室内に装着した場合には、客室
内の膜厚が１７μｍに低下し、袋構造部内部の膜厚は１
１μｍに上昇した。

【００１５】本発明の第２実施例では、図５、図６に示
すように、被塗装自動車ボデーの客室内にボデーに設け
られた窓枠から自動機等で噴射ノズル６を２本挿入して
いる。（第２実施例では、電着塗装装置の図示は省略し
ている。）

【００１６】本発明の第２実施例の作用は、噴射ノズル
６によって客室内に比較的強力な攪拌を与えることがで
きる。また、噴射量を調整することにより客室内の流速
を調整することができるため、膜厚の調整が比較的容易
にできる。

【００１７】本発明の第３実施例では、図７、図８に示
すように、モーター７により回転するプロペラ６が自動
車ボデーの客室内に配置されている。（第３実施例で
は、電着塗装装置の図示は省略している。）

【００１８】本発明の第３実施例の作用は、モーター７
によってプロペラ６の回転速度を調整することにより客
室内の流速を調整することができるため、膜厚の調整が
比較的容易にできる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の電着塗装方法によれば、自動車
ボデーの客室内の電着塗料を直接的に攪拌もしくは振動
させるようにしたため、従来過剰であった客室内面の膜
厚を薄くすることができる。さらに自動車ボデーが袋構
造部を有する場合には、袋構造部内部の膜厚を従来より
厚くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の効果を確認するために行った試験方法
を説明するための図である。

【図２】試験結果を示すグラフである。

【図３】試験結果をもとに推測される電着塗料と塗膜成
分の析出量の関係を示すグラフである。

【図４】本発明の第１実施例に係わり、被塗装自動車ボ
デーの内部を攪拌する方法を説明する図である。

【図５】本発明の第２実施例に係わり、被塗装自動車ボ
デーの内部を攪拌する方法を説明する図である。

【図６】図５の正面図である。

【図７】本発明の第３実施例に係わり、被塗装自動車ボ
デーの内部を攪拌する方法を説明する図である。

【図８】図７の正面図である。

【図９】従来の電着方法を示す図である。

【符号の説明】

１ 自動車ボデー ４ 電着槽 ６ 攪拌装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電着塗料中に自動車ボデーを浸漬して電
   着塗装を行う方法において、塗装中に客室内の電着塗料
   を直接的に攪拌するかもしくは振動させることを特徴と
   する電着塗装方法。