(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側が絶縁され一面が開口した陰極ボックス、該陰極ボックスの開口部を塞ぐように設置された隔膜、該隔膜の外側に近接して設置された隔膜押さえ用パンチングボード、該隔膜の内側（該陰極ボックスの開口部側）に近接して設置されパンチングされた隔膜保護用絶縁板、該隔膜保護用絶縁板の内側に設置されたメッシュ状陰極、及び陰極ボックスに設けられた中和剤出口を有する装置であって、アニオン電着塗料を被塗物にアニオン電着塗装する際に遊離した中和剤が陰極に引き寄せられ、該隔膜を通過して陰極ボックス内に入り、陰極を通過して中和剤出口から出ていくようにしてなることを特徴とするアニオン電着塗装用中和剤回収装置。
【請求項２】
メッシュ状陰極が、隔膜保護用絶縁板の内側に近接して設置されてなることを特徴とする請求項１記載の中和剤回収装置。
【請求項３】
アニオン電着浴を使用して被塗物にアニオン電着塗装を行うにあたり、請求項１記載の中和剤回収装置を使用して、遊離した中和剤を回収することを特徴とする中和剤回収方法。
【請求項４】
被塗物がプリント基板であり、電着浴が活性光線感光型アニオン電着塗料であることを特徴とする請求項３記載の中和剤回収方法。
【請求項５】
中和剤が、ｐＫａ７．５〜１０．８のアミンである請求項３又は４記載の中和剤回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アニオン電着塗装用中和剤回収装置及びこの装置を用いた中和剤回収方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び解決すべき課題】
従来、プリント配線板用基板にアニオン電着塗装により塗膜を形成する場合、電着装置には、陰極側に遊離したアミンなどの中和剤を回収するため、通常、陰極を陰極ボックス内の最奥部に設置し、隔膜にて電着浴液と隔て、陰極と隔膜とをかなり離れた位置に設置した中和剤回収装置が設けられている。この中和剤回収装置の陰極ボックス内は極液で満たされており、この極液には、通常、電着浴液の中和剤と同じ中和剤の水溶液が用いられている。
【０００３】
従来、プリント配線板用基板塗装用の電着浴は、通常、中和剤としてｐＫａの大きなトリエチルアミンが使用されており、陰極ボックス内の極液は、トリエチルアミンの水溶液であるため中和剤回収における極液抵抗が小さく、隔膜と陰極とがかなり離れていても中和剤回収は円滑に行うことができた。しかしながら、プリント配線板用基板の電着浴において、塗膜性能面などの点から中和剤としてメチルジエタノールアミンなどのｐＫａの小さなアミン類も使用されてきている。このとき陰極ボックス内の極液は、ｐＫａの小さなアミン類の水溶液であるので、隔膜と陰極とがかなり離れた従来の中和剤回収装置では、極液抵抗が著しく大きくなり電着塗膜の析出状態に異常を生じやすくなるという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、電着浴の中和剤がｐＫａの小さなアミン類である場合にも、電着塗装に悪影響を与えない中和剤回収装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、隔膜と陰極とを近付け、隔膜の動きを制御し、陰極をメッシュ状とすることにより上記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明は、内側が絶縁され一面が開口した陰極ボックス、該陰極ボックスの開口部を塞ぐように設置された隔膜、該隔膜の外側に近接して設置された隔膜押さえ用パンチングボード、該隔膜の内側（該陰極ボックスの開口部側）に近接して設置されパンチングされた隔膜保護用絶縁板、該隔膜保護用絶縁板の内側に設置されたメッシュ状陰極、及び隔膜ボックスに設けられた中和剤出口を有する装置であって、アニオン電着塗料を被塗物にアニオン電着塗装する際に遊離した中和剤が陰極に引き寄せられ、該隔膜を通過して陰極ボックス内に入り、陰極を通過して中和剤出口から出ていくようにしてなることを特徴とするアニオン電着塗装用中和剤回収装置を提供するものである。
【０００７】
また本発明は、アニオン電着浴を使用して被塗物にアニオン電着塗装を行うにあたり、請求項１記載の中和剤回収装置を使用して、遊離した中和剤を回収することを特徴とする中和剤回収方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のアニオン電着塗装用中和剤回収装置は、陰極ボックス、隔膜、隔膜押さえ用パンチングボード、隔膜保護用絶縁板、メッシュ状陰極及び中和剤出口を有するものである。
【０００９】
上記陰極ボックスは、少なくともその内側が絶縁され、また陰極ボックスの一面は開口した形状であり、その開口部を塞ぐように隔膜が設置されている。陰極ボックスは、その内部が絶縁され、強度、電着塗料に対する耐性を有するものであれば材質は限定されるものではなく、例えば、ステンレス、鋼、アルミニウムなどの金属製で内側面をポリエチレン、塩化ビニルなどのプラスチックスでライニングしたもの；ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックスなどを挙げることができる。
【００１０】
前記隔膜は、アミンなどの中和剤である陽イオン成分を選択的に透過させるカチオン交換膜の働きをするものである。また隔膜には、電着塗料を循環すると、隔膜を陰極ボックス内に押し込む力（隔膜を内側に凹ます力）が働き、一方、中和剤回収装置内の極液を循環すると、逆に隔膜を陰極ボックス外へ押し出す力（隔膜を外側に膨らます力）が働く。通常、これらの力は釣り合った状態となっているが、故障、点検、休止などにより一方の循環が止まると、この力のバランスがくずれ、隔膜が一方に強く押されるため、電着塗料に対する耐性に加え、機械的強度も必要である。隔膜の材質としては、例えばカチオン交換樹脂を含浸した不織布を挙げることができる。
【００１１】
前記隔膜押さえ用パンチングボードは、隔膜の外側に隔膜に近接して設置されており、隔膜が外側に膨らみ過ぎないように隔膜を押さえる働きをする。このパンチングボードは、絶縁性、耐溶剤性、耐アルカリ性であれば材質は特に限定されるものではなく、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂などを挙げることができる。パンチングボードは、パンチングがなされ、ボードに多くの穴が開けられている。この穴の形状、大きさは、この穴から隔膜が大きくはみ出すことがなく、アミンなどの中和剤が支障なくこの穴を通過して隔膜に至ることができるものであれば特に限定されるものではない。穴の形状としては、例えば、円、楕円、三角、四角、星形などが挙げられ、１個の穴の大きさは、通常、５０〜５０００ｍｍ２  が好ましく、１００〜２０００ｍｍ２  の範囲がさらに好ましい。
【００１２】
前記隔膜保護用絶縁板は、隔膜の内側（該隔膜ボックスの開口部側）に隔膜に近接して設置されており、隔膜が陰極ボックス内部側に膨らみ過ぎないように隔膜を押さえる働きをする。隔膜保護用絶縁板は、パンチングされて、多くの穴が開けられている。この穴の形状、大きさは、この穴から隔膜が大きくはみ出すことがなく、アミンなどの中和剤が支障なくこの穴を通過して隔膜に至ることができるものであれば特に限定されるものではない。穴の形状としては、例えば、円、楕円、三角、四角、星形などが挙げられ、１個の穴の大きさは、通常、５０〜５０００ｍｍ２  が好ましく、１００〜２０００ｍｍ２  の範囲がさらに好ましい。隔膜保護用絶縁板は、電気絶縁性を有することが必要であるので、電気絶縁性材料、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックスなどの材料から構成される。
【００１３】
前記メッシュ状陰極は、通電によりイオン化された中和剤などの陽イオンを電気的に引きつけるものである。この陰極は、メッシュ状であることによって表面積を大きくすることができ、また陰極に引きつけた中和剤をメッシュの穴を通過させて陰極ボックス内奥部に拡散しやすくなっている。陰極の表面積が大きくなると極比（被塗物である陽極の表面積に対する陰極の表面積）を大きくすることができ、アミンなどの中和剤の陰極への移動を円滑に行うことができる。
【００１４】
前記陰極ボックスには、集めたアミンなどの中和剤を外部に排出するための中和剤出口が設けられている。
【００１５】
以下、本発明の中和剤回収装置の一例を示す後記図１及び図２を参照して、本発明の中和剤回収装置を使用した中和剤回収方法について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の中和剤回収装置の一例である装置を構成する各部品を構成順に示した図である。図２は、図１の本発明の中和剤回収装置を構成する各部品を組立てた装置の図である。
【００１７】
本発明の中和剤回収方法は、アニオン電着浴を使用して被塗物にアニオン電着塗装を行うにあたり、上記本発明の中和剤回収装置を使用して、遊離した中和剤を回収する方法である。
【００１８】
ここで使用されるアニオン電着浴は、特に限定されるものでなく、従来公知のアミンなどの塩基性化合物である中和剤によって中和されたアニオン電着浴をいずれも使用することができる。
【００１９】
被塗物としては、導電性を有する被塗物であれば塗装でき、例えば、自動車部品、家電製品、金属製家具、金属製収納庫、厨房機器、金属製建材、プリント基板など種々のものを挙げることができる。
【００２０】
ここで、プリント基板としては、例えば電気絶縁性のガラス−エポキシ板などのプラスチック板やプラスチックフィルム等の表面に、銅、アルミニウムなどの金属箔を接着することによって、あるいは銅などの金属又は酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）に代表される導電性酸化物などの化合物を真空蒸着や化学蒸着などの方法で導電性皮膜を形成することによって、表面を導電性とした基板、金属などの導電体パターンを形成した基板上に絶縁性樹脂層を設け、この樹脂層にレーザー加工又は写真法などにより穴開けを行い、ついで銅メッキなどの方法によってスルーホール内面を含む絶縁性樹脂層表面に導電性皮膜を形成してなる基板などを挙げることができる。
【００２１】
被塗物がプリント基板である場合のアニオン電着浴としては、例えば、活性光線感光型アニオン電着塗料を挙げることができ、例えば、紫外線などの活性光線によって重合可能な重合性不飽和基とカルボキシル基などのアニオン性基を有する樹脂の中和物と光重合開始剤とを含有するレジスト形成用電着塗料などを代表例として挙げることができる。上記レジストとしては、エッチングレジスト、ソルダレジストなどを挙げることができる。
【００２２】
アニオン電着浴に被塗物を浸漬してアニオン電着塗装を行うと、塗料のアニオン成分などの固形成分は、陽極である被塗物に移動して電着塗膜を形成し、一方、アミンなどの塩基性物質である中和剤などの陽イオン成分は、被塗物の対極である陰極を設けた中和剤回収装置に向かって移動する。
【００２３】
中和剤などの陽イオン成分が陰極を設けた中和剤回収装置に向かって移動すると、中和剤などの陽イオン成分は、隔膜３の外側に設けられた隔膜押さえ用パンチングボード２のパンチングされた穴を通過し、隔膜３に至る。隔膜３は、陰極ボックス１の開口部を塞ぐように設置されており、この隔膜３において、中和剤などの陽イオン成分は分画され、分画された陽イオン成分は、隔膜３を通過し、隔膜３の内側、すなわち陰極ボックス１の開口部側、に近接して設置された隔膜保護用絶縁板４のパンチングされた穴を通過し、陰極５に向かう。
【００２４】
陰極５は、メッシュ状であり、陰極５に向かった中和剤などは、陰極５を通過して陰極ボックス１内に拡散することができるので、陰極５の陰極ボックス１内での位置は、陰極ボックス１内の最奥部である必要はなく、隔膜保護用絶縁板４に近い位置から最奥部までの任意の位置に設定することができる。また、陰極５は、隔膜保護用絶縁板４に貼り付けられていてもよい。陰極の材質としてはステンレスチール、カーボンなどが好適であり、陽イオン成分の通過のしやすさ、極比などの点から、メッシュの大きさは、５〜３００メッシュ程度であることが好適である。
【００２５】
隔膜３によって仕切られた陰極ボックス１の内部には、通常、電着浴に使用される中和剤の水溶液が極液として入れられており、陰極ボックス１内に中和剤を集めることによって、陰極ボックス１内の中和剤濃度が増大する。中和剤濃度に応じて、適宜、陰極ボックス１に設けた中和剤出口（図示せず）から中和剤を排出することができる。
【００２６】
図１及び図２に示す中和剤回収装置において、隔膜押さえ用パンチングボード２及び隔膜３は、パッキング６を介して、ボルトとナット（図示せず）により陰極ボックス１に固定されている。図１において、陰極ボックス１、隔膜押さえ用パンチングボード２、隔膜３及びパッキング６の周辺部に設けられた小さな穴は、ボルトを通す穴である。
【００２７】
プリント基板にレジストを形成するためのアニオン電着塗料の中和剤としては、従来、解離定数ｐＫａが１０．６５と大きいトリエチルアミンが通常使用されていたため極液の電気伝導度が高く、中和剤回収に問題がなかったが、最近、中和剤として解離定数が小さいもの、例えば、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン（ｐＫａ＝７．７７）なども用いられており、これらの解離定数の低い中和剤の水溶液は、極液の電気伝導度が低く極液抵抗が著しく高くなるので、従来の中和剤回収装置では電着塗膜の析出に異常を生じ、良好な電着塗膜が得られ難くなるが、本発明の中和剤回収装置を使用することにより上記問題を解決することができる。
【００２８】
本発明の中和剤回収装置は、アニオン電着塗料として、広範囲の解離定数ｐＫａの中和剤を使用したものに対応することができる装置である。通常、解離定数ｐＫａが、７．５〜１０．８程度の中和剤が使用されており、本発明の中和剤回収装置は、これらのいずれにも対応することができるが、なかでも、従来、回収が困難であったｐＫａ７．５〜９．０程度の中和剤に対しても好適に対応できるという特徴を有する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の中和剤回収装置においては、陰極がメッシュ状であるため、極比を上げることができ、また、隔膜から陰極までの距離を短くできるので、極液抵抗を小さくすることが可能であり、解離定数の小さい中和剤を用いたアニオン電着塗料に対しても良好な電着塗膜形成、中和剤回収を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の中和剤回収装置の一例である装置を構成する各部品を構成順に示した図である。
【図２】図２は、図１に示す本発明の中和剤回収装置を構成する各部品を組立てた装置の概略図である。
【符号の説明】
１……陰極ボックス、  ２……隔膜押さえ用パンチングボード、
３……隔膜、  ４……隔膜保護用絶縁板、  ５……陰極、
６……パッキング。
【図１】
0003573915.tif 000002
【図２】
0003573915.tif 000003