JPS5976896A - 電着塗料浴の撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電着塗料浴の撹拌装置に関し、殊に高圧・高
速ポンプを用いて攪拌すると、エマルジョン粒子が破壊
・変化しがちな電着塗料液を撹拌するとともに電着時に
対極より発生するガスを除去しながら撹拌する装置に関
する。

一般に、電着塗装は自動車・建材をはじめとして広く用
いられている。塗膜性能の要求は益々高度化し、それに
つれて電着塗装の実施技術も益々高度化・複雑化し、そ
の結果、装置の合理化が要求されている。

例えば、電着塗装の開発初期においては、塗料の水溶性
は良好で、浴の撹拌等は、通常ありきたりの羽根の回転
を利用する機械的な装置か、塗料の循環噴出による装置
で十分であった。近年、塗料に用いる樹脂は高分子量化
し、かつ疏水性化・・・親水性の減少・・・した結果、
外観上でも白濁状態のものが主流になっている。更には
粉体を分散させたり、ゲル粒子を分散さぜたりして特別
の機能を期待する電着塗料の開発が盛んである。しかし
ながら、いかに勝れた材料が提供されようとも、それを
良好な膜に仕上げる塗装技術・・・電着塗装においては
その浴の管理技術が伴わないと実用化されない。換言す
ると、こうした塗装技術とこれに適用した塗料が共存し
て最適と評価されることになる。

そこで本発明は、以上の技術的背景にもとづいて、各種
の塗料を利用しつる電着塗装装置について研究開発した
ものである。

周知のように、電着槽内の塗料浴は一般に濃度が低く、
粘度も非常に低いので固形分が沈降しやすい状態にある
。殊に、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。そのため、槽に攪拌装置を備えている。ドラフト
チューブミキサーと呼ばれる攪拌羽根を利用する方法は
比較的電着槽が小さい場合にはよいが、取付面積が大き
くなると難点があるため、通常は槽底部にノズル（また
はライザーともいう）から噴出させる方法が行われてい
る。この１例を第１図に示す。電着槽１の形状は用形に
なっており、原種１の直上にリフターを有するタクト（
図示せず）を殴りでいる。槽１の底部には複数のノズル
２を備え、槽１の片側に仕切Ｊｄろを植設し、該仕切層
６て、本槽４と泡切り槽５とに区劃している。泡切り槽
５の底部に循環バイブロを挿入し、ポンプ７を介して前
記ノズル２に連通している。

この従来例では、ポンプ７を用いてノズル２から高速て
塗料浴を噴出し、その噴出状態を強弱広範囲に加減して
使用している。高速で噴流した場合、噴流のため発泡し
易く、仕切堰ろをオーバーフローし泡を流出させるとと
もに、異物も除去している ところが、この従来例では、発泡のほかに次のような問
題点があることが判った。

■エマルジョン粒子の破壊；ポンプ７は高速であるため
、温度が上り、機械的シェアーがかかり、塗料の安定性
が損われ、凝集し易い。

■循環パイプの腐食：弱酸性のカチオン電着塗料の場合
、単純浸漬で腐食しなくても、高圧・高流速で移送され
る循環バイブロではキャビテーションの影響を受けて腐
食し易い。

■発熱・騒音：長期運転に際し塗料浴の発熱が著しい。

ポンプ７で与えられたエネルギーは、熱や発泡に使われ
効率のロスとなり、殊に、夏期では２５〜６０°Ｃに維
持させるため、冷却費用が嵩む。

これらの問題点は、従来例では、循環する塗料浴がパボ
ンプ°′７というきわめて小さな個所に必ず集中されて
いる特徴に起因する。ポンプ７で与えられたエネルギー
は電着槽１内で必ず消費される構造になっており、発熱
や発泡が当然化じる。

したがって、攪拌操作のみに着目するときわめて効率が
悪く問題点を有している。

そのため本発明は、従来（槽に比ベポンプを小形にする
こと及び均一な攪拌をすることのため、高圧・高速の゛
ポンプを用いざるを得ないが）用いていたポンプを用い
ないで、塗料の沈降を防ぎ、塗装の仕上りを向上させよ
うとするもので、本発明の構成を添伺図面に示す実施例
により説明する。

第２図は本発明の側断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断
面図、第４図は第２図の平面図を示すが、電着槽１の形
状は従来のように舟形になっており、該槽１内に内槽８
を形成している。すなわち、電着槽１を二重槽とし、内
外槽間で底部流路９と両測部流路１０．１０を形成し、
内槽８の中央の底１１より塗料浴が涌き上るようになっ
ている。上昇流となった塗料浴は内槽８の側壁１２でオ
ーバーフローするようにし、オーバーフローした塗料浴
は、再び各流路９．１０．１０で、下向きの流れを形成
せしめるドラフトチューブミキサーの撹拌羽根１３．１
６・・・によって撹拌されながら降下流となる。したが
って、両測部流路１０．１０がポンプケーシングに該当
し、撹拌羽根１３．１３・・・がポンプインペラーに該
当するので、循環する塗料浴は絞られず、塗料浴に機械
的シェアを与えることがない。また、内槽８と両測部流
路１０．１０における液面は略同−水平面を構成し、静
圧に差がないことも機械的シェアを与えていない。

その結果、エマルジョン粒子の破壊が防止される。

さて、このような内槽８を有する電着槽１において、被
塗物である自動車の車体１４の進入側では、可能な限り
強い攪拌を与える攪拌羽根１６１を設け、該攪拌羽根１
３１を上向き方向の回転羽根として十分な撹拌を行うよ
うにしている。

車体１４の進行する次の位置には、電着塗装用対極（ア
ニオンＥＤ浴では陰極′、カチオンＥＤ浴では陽極）１
５．１５を対峙して設け、該対極１５．１５は第３図に
示すように対極１５．１５で発生した気泡が内槽８にま
き込まれないように、斜板１６．１６・・・を並設した
ブラインド板１７．１７を車体１４の通路個所と対極１
５．１５との間に介在し誘導している。ブラインド板１
７．１７は電導の障害にならないので、いわゆる隔膜抵
抗は生じない。対極ｉ５．１５で発生する気泡の上昇流
も、塗料液の循環方向と一致しているので、循環の駆動
力にもなっている。対極１５．１５は上部を密閉した室
１８．１８とし、対極１５．１５で発生した気泡、すな
わち発生ガスがはじけるとき、ミストになって大気に発
散しないようにしている。室１８，１Ｂには排気ダク）
１９．１９を連設し、気液の分離を促進し気泡が還流し
ないようにしている。

車体１４の進行する次の位置における両測部流路１０．
１０に繊維状のＰ利２０．２０を軽く浮遊させている。

該ｐ材２０．２０は、車体１４と共に持込まれたり、発
生したりしたゴミ・ブツを戸別する。循環が同一水平面
内で行われるため、コミ等はこの繊維に付着し目詰りを
起さないで瀝過する。このｐ材２０．２０の下にイオン
交換樹脂または活性炭のような吸着剤をセットすると精
製が円滑に実施できる。

更に、車体１４の進行する次の位置には、車体１４の進
入側と同様に、可能な限り強い撹拌を与える撹拌羽根１
６２を設けている。

なお、攪拌だけの室、対極１５．１５の室及び１材２０
．２０の室に区劃する方がよい。

以上のような本実施例において、アクリル樹脂とメラミ
ン硬化剤を分散せしめた電着塗料浴を用いて、電着塗装
を実施した例を従来例と比較した。

従来のメラミン硬化剤の分散不良に起因するトラブルが
本実施例では完全に防止できた。発泡がないのでブツ発
生がなく、仕上りはきわめてよい。

温度上昇がほとんどなく特別な冷却を必要としなかった
。雑イオンによる汚染が未然に防止され、常に雑イオン
が所定値以下に維持され、塗装仕上りは常に良好に維持
された。従来のポンプ方式では油の混入がさけられなか
ったが、本実施例では潤滑油は塗料液と全く接触しない
ので、油混入は全く起らないので、仕上りは常に良好で
あった。

したがって、従来の電着槽では使用されていなかったこ
のアクリル・メラミン熱硬化性塗料が、本実施例装置に
よりきわめて良好な塗装ができるようになった。硬化剤
を常に安定な分散状態に維持できたため、電着塗膜の性
能は常に最良の状態で保たれたので、硬化不良による塗
膜機能の低下、例えば耐溶剤性・耐薬品性・耐食性が低
下する異常が全くなくなった。

更にこの塗料はアルミサツシのアルマイト処理後のクリ
ヤー塗装に用いた際、アルマイト工程で使用する硫酸が
、この電着塗料に持込まれ汚染されるため、電着性能を
著しく損う。アニオン電着タイプの場合、この汚染の精
製は、アニオン交換樹脂カラムに通じて間欠的に実施さ
れてきた。汚染が進み塗膜に異常が発生して後に再生処
理するシステムは、その実施時期を誤ると大きな損害を
ひきおこす。浴液の汚染度を常に分析測定評価しなくて
はならない手間も大きい。本実施例の装置では、常時ア
ニオン交換が実施され、硫酸汚染は所定値以」二に増え
ることはなく、汚染に起因する損害を完全に防止してた
。

更に弱酸性のアテオン電着の場合、本実施例では電極の
他はすべて非金属で製作でき、腐食の心配は全くなくな
った。アテオン電着塗料は、数々の特長を有するユニー
クな樹脂・塗料組成物が提案されているにもかかわらず
、その腐食性故に実用化に至っていないものがきわめて
多い。本実施例装置によりこうした塗料の実用化の道が
開けたのは明白である。

なお、電着につれ増加する中和剤温度の制御のため、従
来の隔膜法の電極を併用すると、本発明効果が−そう良
くなることはいうまでもない。

以上要するに本発明は、特許請求の範囲に記載の構成を
とるので、次のような諸効果を奏する。

■電着槽を内外２重槽に形成し、内外槽間を循環回路と
し、該回路を循環することにより撹拌するので、ノズル
による攪拌と異なり、高分子量化した塗料に対しても、
前記目的の項記載のような各種問題点は生じない。

■大形の電着槽の撹拌も容易にできるとともに、その流
れがゆるやかにでき、発熱・発泡を生ずることがない上
に、循環動力も節約できる。殊に、塗料浴の撹拌は休む
口とができないので、その節約は大きい。

■電着塗装相極で発生するガスは、塗料浴が循環してい
るので、気・液の分離がじやすい。

０以上のような効果のため、塗装の仕上りを向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は本発明の実施例の断
面図、第６図は第２図のＡ〜Ａ断面図、第ｒ図は第２図
の平面図を示す。 １・・・電着槽、８・・・内槽、９・・・底部流路、１
０・・・両測部流路、１６・・・撹拌羽根、１５・・・
電着塗装用対極 特許出願人　　日本ペイント株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１ン上面を開放した電着槽に被塗物を浸漬する電着塗
   料浴において、該電着槽を内外２重槽に形成し、内槽内
   に電着塗装用極を収納し、内外槽間を塗料浴循環回路と
   し、該回路を循環することによって塗料浴を撹拌するこ
   とを特徴とする電着塗料浴の攪拌装置 （２）内槽底より」二昇流とし、内外槽内を降下流とし
   て塗料浴循環回路とした特許請求の範囲第１項に記載の
   電着塗料浴の撹拌装置 （６）内外槽間に回転羽根を設け、該回転羽根により降
   下流を形成した特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の電着塗料浴の撹拌装置 （４）内槽内の電着用極を対極とし、該対極と被塗物と
   の間にそれぞれブラインド板を介在し、該ブラインド板
   により、対極より発生するガスを循環流に誘導した特許
   請求の範囲第１項ないし第６項に記載の電着塗料浴の撹
   拌装置