JPS589840B2 - 電着塗装方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電着塗装法に関するものであり、さらに詳しく
述べるならば均一な膜厚を有する電着塗膜を得るための
電着塗装方法及び装置に関するものである。

電着塗装法においては、負（正）に帯電された塗料槽の
中を正（負）に帯電させた被塗装物体を通過させる際に
塗料中の顔料の沈降を防ぐ目的で塗料を撹拌している。

これは、「工業技術ライブラリー２１電着塗装」、日刊
工業新聞社、昭和４４年１２月３０日発行、第７０，７
１頁に記載のように、「電着槽内の塗料液は一般に１０
〜１５％と濃度が低く、粘度が非常に低いので固形分が
沈降しやすい状態にある。

とくに比重差の大きい顔料が混合されている場合には、
重い顔料のみ沈降し、経時的に色が変化するおそれがあ
る。

」という事実を考慮してなされている。

塗料の撹拌には、顔料が槽底部に沈殿して凝固し、それ
が再び浮き上がると塗面に”ブツ″が発生するので、全
体の流れに死角を作らないよう、例えば先の文献の図４
．２４及び図４．２５に図示せるような工夫がなされて
いる。

このようにノズルの位置や角度をとくに注意して設計し
た結果、塗料槽の全体を均一に撹拌することが可能にな
った。

撹拌のための手段としては、上記ノズル以外に、ライザ
ー管のみ又はドラフト管（ドラフトチューブ）を併用し
たライザー管が使用され、これらの管から塗料の一部が
塗料槽の中に噴出されている。

したがって、従来の塗装法では、使用する塗料の種類に
よってその顔料の沈降を生じない程度の均一の撹拌を行
えば良いとされていた。

故に、つきまわり性の悪い塗料に対しては材料的に改良
を行うのが常であった。

ところが従来の電着塗装法によると、陰極、例えば槽、
と陽極、例えば被塗装物体、との間の極間距離によって
塗膜が厚くあるいは薄く付着して付着量が不均一になる
欠点が現われる。

自動車ボデーの如き大きな被塗装物体にあっては極間距
離の遠いルーフの如き部分には、塗料が薄く付着し目的
とする膜厚が得られないことが起こる。

目的とする膜厚を確保するためには一方法として塗装電
圧を上げることも可能であるが、極間距離の近い場所へ
の付着量が非常に多くなり、時には塗膜の破壊が発生す
ることもある。

本発明は、以上のような問題を生ぜずに目的とする膜厚
を得ることができる方法及び塗料槽を提供し、材料的に
改良された塗料を用いずして大型の被塗装物に均一な塗
膜を形成することにある。

本発明に係る方法は、塗装初期の撹拌を強くし、しかる
後に（ｉ）中期で弱くし末期で再び強くするか又は（ｉ
ｉ）中期及び末期の撹拌を弱くすることを特徴とする。

本発明に係る装置は、電着塗料を塗料浴内に噴出するラ
イザー管又はドラフト管を具えた電着塗料槽において、
被塗装物搬入側及び搬出側の少なくとも前者の領域にお
いて、残余の槽の領域よりも、前記ライザー管又はドラ
フト管が多数配置されているか、あるいは該管の噴出口
径が大きく定められていることを特徴とする。

以下、図面に基づいて本発明の具体例を説明する。

第１図は塗料収容槽の断面を示しまた付属部を概念的に
示す図面である。

バッテリーの陰極に接続された電着塗料槽４の中には樹
脂、顔料及び溶剤などからなる水性塗料１０が収容され
ている。

槽４の上方長手方向において入口側端から出口側端に向
かって伸びているコンベヤー６に被塗装車体１がハンガ
ーＡによって懸垂されている。

バッテリーの陽極に接続されたブスパー７からハンガー
Ａを経由して被塗装車体１に電流が流される。

被塗装車体１がコンベヤー６に沿って水性塗料１０の中
を移動し、塗料の中に徐々に沈み全没ししかる後槽外に
搬送される。

この際に電着塗装が行われる。

槽１０から溢れ出た塗料は槽の一部、例えば車体の出口
側、から外部に導かれ、一旦タンク１１の中に受けられ
る。

しかる後に、導管１２の一箇所に設けられたポンプ５に
よって塗料が槽４に戻される。

本発明によると、塗料は管１３ａ及び１３ｂによってそ
れぞれ被塗装物１の搬入側及び搬出側に戻される。

槽１０の中に戻された塗料による撹拌は本発明によると
次の如く配置されたライザー管３により為される。

ライザー管とは管壁に多数の開孔が管の長さに沿って設
けられた管材である。

開孔の断面積は一定であっても変化していてもよいが、
第１図に図示された態様にあっては断面積が一定である
のが一般的である。

ライザー管本管３から分岐した支管３′は、搬入側では
６本中央部に２本そして搬出側に６本それぞれ配置され
るように槽に沿って延設されている。

２本のライザー支管３′は槽全体について共通である。

したがって共通のライザー管は導管１３ａ及び１３ｂか
ら塗料を供給され塗料の沈降が生じない程度の撹拌を行
う。

すべてのライザー支管の噴出孔は図面において下向き、
上向きあるいは紙面に垂直な方向に向けられている。

搬入（出）側のライザー支管３′の末端は閉じられてい
る。

したがって、被塗装物１が電着槽４の中に入るに伴なっ
て徐々に電着が開始され、やがて被塗装物が全没する。

本発明に係る好ましい態様によると、全没までの期間を
図の如く中央部に比べて多数配置されたライザー支管３
′から噴出される塗料により強く撹拌する。

全没後もしばらくの間強く撹拌を行うとさらに好ましい
。

強度の撹拌を行うことによって極間距離の近い部分の初
期の塗料析出を少なくする。

次に、塗料槽４の中央部では顔料の沈降を防止する程度
の弱い撹拌を行う。

ここでは主として極間距離の近い部分に対しては、初期
に強い撹拌を行ったため塗膜抵抗の大きいものが形成さ
れるので塗料の付着が少なく極間距離の遠い部分に対し
て塗料が多く付着される。

次いで再び強い撹拌状態のもとで出槽が行われる。

この段階の激しい撹拌によると塗料の析出が抑制される
ほかに、被塗装物表面層に濃縮された塗料又は電気作用
により塗膜中の水分が取除かれる。

電着塗装末期の激しい撹拌は被塗装物１が槽から離脱し
始める時から開始することが好ましい。

強度撹拌の程度は流速で測定して弱い撹拌の２倍以上、
通常は１．５倍ないし３．５倍が望ましい。

強度撹拌を行うための手段は図示の如くライザー管の本
数を変化させる事に限られず、例えば一定本数のライザ
ー管を槽に沿って延設し、管壁に穿設された噴出開孔の
断面積を槽の長さに沿って最初は大きく、次に小さく、
そして要すれば最後には再び大きくする方法であっても
よい。

さらに、ライザー管を使用せずに、槽底から多数の管を
突出させ、１本の管と隣接する管との間隔を変化させる
ことによって撹拌の強度を変化させてもよい。

またドラフトチューブの配置又は口径を上述の如く変化
させても全く同じ効果が生じる。

以上の如きライザー管等を設けた槽の大きさは従来の槽
の大きさと全く同じである。

以下、本発明の実施例を説明する。

以下に説明されるすべての実施例において、使用塗料天
然油脂系樹脂；塗料温度 ３０℃；塗装電圧 ２５０Ｖ
；塗装時間合計５分（被塗装車体が全没してから３分）
：の諸条件において自動車の車体に塗装を行った。

実施例 １（従来例） 電着初めから終りまで一定流速（１３±２ｃｍ／ｓｅｃ
）にて撹拌を行った。

この結果車体の垂直部には２０μ、水平部には１６μの
塗膜が形成された。

実施例 ２ 最初の３分（被塗装車体が全没してから２分の時間）は
２２±２ｃｍ／ｓｅｃの流速、終りの２分は１０±２ｃ
ｍ／ｓｅｃの流速にて撹拌を行った。

この結果被塗装車体の垂直部には２２μ、水平部には１
８μの塗膜が形成された。

実施例 ３ 最初の２分（被塗装車体が全没してから１分の時間）は
２２±２ｃｍ／ｓｅｃ、中間の１分は１０±２ｃｍ／ｓ
ｅｃ、最後の２分間は２２±２ｃｍ／ｓｅｃ、の流速に
て撹拌を行った。

この結果被塗装車体の垂直部には２２μ、水平部には１
８μの塗膜が形成された。

実施例 ４（比較例） 最初の２５分は１０±２ｃｍ／ｓｅｃ、終りの２５分は
２２±２ｃｍ／ｓｅｃの流速で撹拌を行った。

この結果被塗装車体の垂直部には１８μ、水平部には１
２μの塗膜が形成された。

以上の実施例の結果を第２図にグラフとして図示する。

・印は垂直部、Ｘ印は水平部の膜厚を示す。

この結果、本発明による撹拌法は膜厚を厚くし且つ垂直
・水平各部に対して均一にすることに関して著しく有益
であることが理解されよう。

塗装末期のみを強く撹拌する方法（ＩＶ）では従来の均
一撹拌（１）よりも悪い結果が得られていることは興味
深い。

以上の説明、特に実施例、から明らかなように本発明に
よると次の如き効果が奏される。

（１）被塗装物体の位置により塗膜の厚さにバラツキを
生じることが少なくなる。

（２）塗装の電気的条件が同一であっても形成される膜
厚が厚くなる。

（３）つきまわり性が悪い塗料であっても比較的均一な
塗膜が形成されるようになる。

（４）従来の電着塗装装置のライザー管又はドラフトチ
ューブの配置を若干修正するだけで目的が達成されるの
で、装置の大巾改造が必要ではない。

（５）大型の被塗装物の均一な塗装が可能になる。

なお、本発明はアノード電着はもとよりカチオン電着に
おいても適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法を実施するに適した塗装装置
の一態様を示す断面図、第２図は実施例により形成され
た塗膜の膜厚を示すグラフである。 １・・・・・・被塗装物体、３・・・・・・ライザー管
本管、３′・・・・・・ライザー管支管、４・・・・・
・電着塗装槽、５・・・・・・ポンフ、６・・・・・・
コンベヤー、７・・・・・・ブスバー、１０・・・・・
・塗料浴、１１・・・・・・タンク、１２・・・・・・
導管、１３・・・・・・導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 均一な膜厚を有する電着塗膜を得るために電着塗料
   槽の塗料を撹拌しながら電着塗装を行う方法において、 塗装初期の撹拌を強くし、しかる後に （ｉ）中期で弱くし末期で再び強くするか又は（ｉｉ）
   該撹拌を弱くすることを特徴とする電着塗装方法。 ２ 均一な膜厚を有する電着塗膜を得るために電着塗料
   槽の塗料を撹拌しながら電着塗装を行う装置において、 前記撹拌を行う手段が前記電着塗料槽内に配置された電
   着塗料噴出用ライザー管又はドラフト管であり、該ライ
   ザー管又はドラフト管は、被塗装物搬入側及び搬出側の
   少なくとも前者の領域において、残余の槽の領域よりも
   多数個が配置されているか、あるいは該管の噴出口径が
   大きく定められていることを特徴とする電着塗装装置。