(57)【要約】【課題】電着塗料浴において、被塗物の表面積が変化する場合に、被塗物上に形成される塗膜膜厚を一定化する方法の提供。【解決手段】被塗物と該被塗物の対電極とを備えた電着塗料浴において、該対電極が電極板と、該電極板を一定間隔をあけて収納しかつ固形分を遮断する隔膜を壁面に有する隔膜ボックスと、該隔膜と電極板との間に電極板の通電部分の面積を調節するための絶縁性遮蔽板と、を備え、前記絶縁性遮蔽板により電極板の通電部分の面積を調節して被塗物の導電性表面積と対電極の表面積との比（対電極：被塗物）である極比を１：４〜１：１０に調節する方法およびそれに用いる電着塗料浴。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗物と、該被塗物の対電極とを備えた電着塗料浴において、該対電極が電極板と、該電極板を一定間隔をあけて収納しかつ固形分を遮断する隔膜を壁面に有する隔膜ボックスと、該隔膜と電極板との間に電極板の通電部分の面積を調整するための絶縁性遮蔽板と、を備えることを特徴とする電着塗料浴。
【請求項２】
前記絶縁性遮蔽板が、電極板の通電部分の面積を可変的にまたは段階的に調節可能である請求項１記載の電着塗料浴。
【請求項３】
前記絶縁性遮蔽板が、電極板の被塗物側に存在する請求項１記載の電着塗料浴。
【請求項４】
前記電極板の通電部分の面積を可変的にまたは段階的に調節する手段が、絶縁性遮蔽板を隔膜と電極板の間に可変的にまたは段階的に挿入する手段である請求項２記載の電着塗料浴。
【請求項５】
電着塗料浴中に、絶縁性遮蔽板を有する隔膜ボックス電極を複数個有する請求項１記載の電着塗料浴。
【請求項６】
被塗物と該被塗物の対電極とを備えた電着塗料浴において、該対電極が電極板と、該電極板を一定間隔をあけて収納しかつ固形分を遮断する隔膜を壁面に有する隔膜ボックスと、該隔膜と電極板との間に電極板の通電部分の面積を調節するための絶縁性遮蔽板と、を備え、前記絶縁性遮蔽板により電極板の通電部分の面積を調節して被塗物の導電性表面積と対電極の表面積との比（対電極：被塗物）である極比を１：４〜１：１０に調節する方法。
【請求項７】
前記絶縁性遮蔽板が、電極板の通電部分の面積を可変的にまたは段階的に調節可能である請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記絶縁性遮蔽板が、電極板の被塗物側に存在する請求項６記載の方法。
【請求項９】
前記電極板の通電部分の面積を可変的にまたは段階的に調節する手段が、絶縁性遮蔽板を隔膜と電極板の間に可変的にまたは段階的に挿入する手段である請求項７記載の極比を最適に調節する方法。
【請求項１０】
電着塗料浴中に、絶縁性遮蔽板を有する隔膜ボックス電極を複数個有する請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被塗物の導電性表面積とその被塗物の対電極の表面積との比である極比を最適に調節する方法およびそれに用いる電着塗料浴に関する。
【背景技術】
【０００２】
電着塗装は、複雑な形状を有する被塗物であっても、細部にまで塗装を施すことができ、自動的かつ連続的に塗装することができるので、自動車車体などの大型で複雑な形状を有し、高い防錆性が要求される被塗物の下塗り塗装方法として汎用されている。また、他の塗装方法と比較して、塗料の使用効率が極めて高いことから、経済的であり、工業的な塗装方法として広く普及している。電着塗装方法には、カチオン電着塗装方法と、アニオン電着塗装方法の二種類が存在する。いずれの方法においても、被塗物を片方の電極とし、もう一方の電極（対電極と呼ばれる）が電着塗料浴中に存在している。
【０００３】
電着塗装について図１に基づいて若干説明する。図１には電着浴１中に電着塗料２が満たされており、その中に被塗物３が浸漬されている。この被塗物３は搬送手段４によって次から次へと流れてくる。被塗物３に対応する電極５（対電極）が電着浴中に沈められている。この対電極５が電圧コントローラ６によりコントロールされている。
【０００４】
対電極５は図２に示すような構造になっている。対電極５は電極板と、その電極板７が収納され、固形分を遮断するために隔膜８を有する隔膜ボックス９とから構成され、隔膜８により電着塗料と遮られている。この対電極５は特に隔膜ボックス電極と呼ばれている。
【０００５】
従来の電着塗装方法では、一定の大きさをもつ被塗物が次から次に流れてきて、電着塗料浴中で塗装が施され次の工程へ移動していく。しかしながら、最近、色々な形状を有しかつ大きさの異なる被塗物が流れてくる、いわゆる混流と呼ばれる電着塗装形態が採用されつつあり、効率化が追求されている。被塗物に形成される被膜は、被塗物が同じ大きさの場合には被塗物の膜厚はとくに変化はないが、被塗物の表面積が異なってくると、被塗物の表面積と、対電極中の電極の表面積との比に応じて、膜厚が変化することが知られている。
【０００６】
被塗物に塗装される被膜の膜厚が変化することは、一定の品質が得られないということで避けられなければならない。
【０００７】
実用新案登録第３０６１５１５号公報（特許文献１）には、図１と同様に対電極が幾つも存在しており、各対電極がスイッチをオンおよびオフすることができるようになっており、各電極のスイッチをオンあるいはオフにすることにより対電極の表面積を変更することにより、被塗物の変化による膜厚の変化を最小限にしている。しかしながら、この方法では対電極の一つ全体がオンあるいはオフになるので、段階的にしか調節することができない。被塗物の表面積の変化が小さい場合には、この方法では賄いきれない。
【０００８】
また、極比という概念は、被塗物の表面積と対電極の表面積との比であるが、この極比が一定であればよいのであるが、実際には被塗物が変化するのに応じて極比が変化し、被塗物上の塗膜膜厚が変化する。特願２００５−３１６８２８号（特許文献２）には、電着塗料自体を改良し、極比の変化が生じても膜厚が変化しないようにする技術が開示されており、被塗物の表面積が変化する混流であっても、膜厚を一定にしようとすることが記載されている。この方法は有効ではあるが、塗料の改良だけでなく、極比自体もほぼ一定にすることができればより均一性が増大すると考えられる。
【０００９】
特開平１０−３３０９９７号公報（特許文献３）には、上記隔膜ボックス電極の隔膜と電極板との間に、窓に付けるブラインドのような遮蔽部材を設けることが開示されている。この遮蔽部材は、構成が複雑で、簡便に実施できる手段とは言えない。
【特許文献１】実用新案登録３０６１５１５号公報
【特許文献２】特願２００５−３１６８２８号
【特許文献３】特開平１０−３３０９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、電着塗料浴において、被塗物の表面積が変化した場合であっても、被塗物の対電極の表面積を容易かつ簡便にコントロールすることにより、被塗物上に形成される塗膜の膜厚の一定化を図ることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明は、被塗物と、該被塗物の対電極とを備えた電着塗料浴において、該対電極が電極板と、該電極板を一定間隔をあけて収納しかつ固形分を遮断する隔膜を壁面に有する隔膜ボックスと、該隔膜と電極板との間に電極板の通電部分の面積を調整するための絶縁性遮蔽板と、を備えることを特徴とする電着塗料浴を提供する。
【００１２】
また、本発明は、被塗物と該被塗物の対電極とを備えた電着塗料浴において、該対電極が電極板と、該電極板を一定間隔をあけて収納しかつ固形分を遮断する隔膜を壁面に有する隔膜ボックスと、該隔膜と電極板との間に電極板の通電部分の面積を調節するための絶縁性遮蔽板と、を備え、前記絶縁性遮蔽板により電極板の通電部分の面積を調節して被塗物の導電性表面積と対電極の表面積との比（対電極：被塗物）である極比を１：４〜１：１０に調節する方法を提供する。
【００１３】
本発明では前記絶縁性遮蔽板は、電極板の通電部分の面積を可変的にまたは段階的に調節可能であるようにすることが特徴である。
【００１４】
絶縁性遮蔽板は通常、電極板の被塗物側に存在する。
【００１５】
電極板の通電部分の面積を可変的にまたは段階的に調節する手段が、絶縁性遮蔽板を隔膜と電極の間に可変的にまたは段階的に挿入する手段である。
【００１６】
さらに電着塗料浴中に、絶縁性遮蔽板を有する隔膜ボックス電極を複数個有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被塗物と対電極との極比（被塗物の表面積と対電極中の電極の表面積との比（対電極：被塗物））が一定になるように、対電極である隔膜ボックス電極中に絶縁性遮蔽板を単に挿入するだけで、電極の表面積を小さくするので、極比がほぼ一定になり、形成される電着塗膜の膜厚が各被塗物の形状が異なっていてもほぼ同じになる利点を有する。
【００１８】
各隔膜ボックス電極が、個別に絶縁性遮蔽板を連続的に挿入することができ、あるいは複数の隔膜ボックス電極内の電極の表面を連続的に変化することができるので、塗膜の膜厚が一定になる。本発明の方法はカチオン電着塗料あるいはアニオン電着塗料のいずれにも応用できるが、最近とくに広く行われているカチオン電着塗装においてもっとも有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を図面に基づいてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の電着浴を模式的に示す図である。
図２は、本発明の隔膜ボックス電極を模式的に示す図である。
図３は、本発明の絶縁性遮蔽板を挿入しつつある隔膜ボックス電極を示す図である。
図４は、本発明の絶縁性遮蔽板を吊り下げる手段の一態様を示す図である。
図５は、本発明の絶縁性遮蔽板を吊り下げる手段の別の態様を示す図である。
【００２０】
図１中、電着塗料浴１中に電着塗料２が満たされており、被塗物３が搬送手段４によって運びこまれる。図１には被塗物が一つしか記載されていないが、実際には幾つもの被塗物が連続して搬入され、排出されていく。被塗物３の対電極５が複数個存在する。カチオン電着塗料では被塗物３が陰極であり、対電極の電極板が陽極である。一方、アニオン電着では被塗物が陽極であり、対電極の電極板が陰極である。
【００２１】
図２に示すのは対電極５であり、隔膜ボックス電極と呼ばれるものである。固形分を遮断する隔膜８を有する隔膜ボックス９内に電極板７が収納されている。
【００２２】
図３を見ると明らかなように、本発明では隔膜８と電極板７との間に電極板の通電部分の面積を調節するための絶縁性遮蔽板１０が設置できるようになっている。図３では絶縁性遮蔽板１０が挿入されつつある状態を示す。絶縁性遮蔽板は、電気的に絶縁性であればとくにいかなる材料を用いてもよいが、電極板７付近は塗料の性質に応じて塩基性あるいは酸性の高い状態になるので、それらについて耐性のある材料であることが望ましい。絶縁性遮蔽板の例としてはアクリル板、塩化ビニル板などが例示できる。好ましくはアクリル板である。絶縁性遮蔽板の形状は、いかなる形状であっても良いが、平板状が好ましい。
【００２３】
本発明では、隔膜８と電極７との間に絶縁性遮蔽板１０が挿入されている。電極と遮蔽板１０との距離はとくに限定的ではなく、隔膜８と電極板７の間に挿入する状態であればいかなる距離でもよい。通常電極板７と隔膜８の距離は２０〜４０ｍｍであるので、絶縁性遮蔽板１０と電極板７との距離は１０〜３０ｍｍである。図３の対応では、電極板７の片側（即ち、被塗物側）のみに絶縁性遮蔽板１０が挿入されているように図示されているが、反対側にも存在しても別に問題は無い。また、図３の例では、絶縁性遮蔽板１０と電極板７の大きさが一致していないが、図示上の簡略化であり、両者が全く同じ大きさであっても、あるいは絶縁性遮蔽板１０が電極板７よりも大きさが小さいものであってもよい。
【００２４】
いずれにしても、図３の態様では絶縁性遮蔽板１０が挿入することにより、電極板７の通電面積の一部を遮断する。
【００２５】
絶縁性遮蔽板１０の挿入はいかに行なわれるかについては図示されていないが、挿入用の装置を用いてもよくあるいは手動で行ってもよい。
【００２６】
最も簡便に絶縁性遮蔽板１０を挿入する方法は例えば図４および図５に示す手段が考えられる。図４では、遮蔽板１０に絶縁された金属（具体的には被覆線）あるいは繊維状物から形成された吊り下げ手段１１を取り付け、これを図３の隔膜ボックス９に取り付ければよい。図４のような遮蔽板１０の大きさの違うものをいくつか用意して、被塗物の表面積に応じて、大きさの違う遮蔽板１０を取り替えれば、段階的に対電極の通電部分の面積を調整することができる。図５では、遮蔽板１０に吊り下げ手段１２を取り付け、これを昇降するためのロッド１３に取り付けて、ロッド１３を昇降することにより、絶縁性遮蔽板１０が昇降することにしてもよい。ロッド１３の昇降を連続的にすれば、可変的な調節が可能であり、昇降を段階的に行えば、段階的な調節が可能となる。もちろん、これらの手段に限定されるものではない。
【００２７】
図３に示すような絶縁性遮蔽板１０を有した隔膜ボックス電極が図１に示されるように対電極５としていくつか用いられてもよく、あるいは必要に応じて１または複数個のみが絶縁性遮蔽板を有してもよい。
【００２８】
本発明によれば、被塗物の導電性表面積と電極板の表面積との比（極比）を一定範囲に保つことができる。極比を一定範囲に保つことにより、被塗物上に形成される電着塗膜の膜厚が均一化する。前述のように極比を一定にする方法は本発明では、電極板の表面積を絶縁性遮蔽板により制御することにより行なわれる。極比は、具体的には、電極板の表面積：被塗物の表面積で表され、１：４〜１：１０であるのが好ましい。被塗物表面積が大きくなりすぎると塗膜が生成しなくなる。また被塗物表面積が小さくなりすぎると塗膜が厚くなり過ぎて異常肌になる。極比は、絶縁性遮蔽板による制御は、１またはそれ以上の隔膜ボックス電極を個別にあるいは一緒に調節して行なってもよい。
【実施例】
【００２９】
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものと解してはならない。
【００３０】
実施例１
図１に示すような電着浴中にカチオン電着塗料を満たし、被塗物（自動車車体）を浸漬して設定電圧２３５ボルト浴温３０℃でコンベアベルトのスピード４．５ｍで塗装を行なった。隔膜ボックス電極は実際には、片側１３枚、両側で２６枚存在した。図１では簡単の為、５つだけを記載した。隔膜ボックス電極の内の１枚のみを絶縁性遮蔽板により遮蔽し、電着塗装を行なった。その場合の極比（電極板の表面積／被塗物の表面積）は０．２０であった。
【００３１】
塗装後形成された塗膜厚を測定し、被塗物の各部分毎に表１に記載する。
【００３２】
実施例２
実施例２では、対電極の隔膜ボックス電極の内２枚を絶縁性遮蔽板により遮蔽して電着塗装を行なった。その時の極比（電極板の表面積／被塗物の表面積）は０．１９であった。実施例１と同様に各被塗物の各部分の膜厚を測定し結果を表１に示す
【００３３】
【表１】
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【００３４】
上記表１の結果から明らかなように、絶縁性遮蔽板により隔膜ボックス電極の電極板の１枚および２枚を遮蔽した場合に、被塗膜上の膜厚が変化することがわかる。このことは逆に、被塗物の表面積が変化した場合に、電極板を遮蔽することにより、膜厚を均一にすることができることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の電着塗料浴を模式的に示す図である。
【図２】本発明の隔膜ボックス電極を示す斜視図である。
【図３】本発明の隔膜ボックス電極中に絶縁性遮蔽板１０が挿入されている状態を示す模式断面図である。
【図４】本発明の絶縁性遮蔽板を吊り下げる手段の一態様を示す図である。
【図５】本発明の絶縁性遮蔽板を吊り下げる手段の別の態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…電着浴、２…電着塗料、３…被塗物、４…搬送手段、５…隔膜ボックス電極、６…電源、７…電極板、８…隔膜、１０…絶縁性遮蔽板、１１および１２…吊り下げ手段、１２…ロッド（昇降手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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