(57)【要約】【課題】  極液を再度極液槽に戻すことなく、直ちに廃棄することなく、電着工程の種々の処理に有効活用可能な極液の再利用方法、極液再利用装置、電着塗装装置を提供する。【解決手段】  電着槽に設けられ、アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の隔膜室内における極液の再利用方法であって、  電着槽内に、両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極を設け、隔膜電極（１）の電解量と隔膜電極（２）および／または裸電極の電解量との比を９０／１０〜２０／８０とし電着塗装処理を施し、  隔膜室と極液を貯留可能な極液槽との間で極液を循環させながら、極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施し、  その極液を、電着塗装処理、洗浄処理等の少なくともいずれかに利用する極液の再利用方法である。  極液の再利用方法を実施するための極液再利用装置および電着塗装装置である。【選択図】  図１
2005154881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着槽に設けられ、アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の隔膜室内における極液の再利用方法であって、
前記電着槽内に、両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極を設け、前記隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または前記裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）を９０／１０〜２０／８０として電着塗装処理を施し、
前記隔膜室と前記極液を貯留可能な極液槽との間で前記極液を循環させながら、前記極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施し、
前記陽イオン除去処理を施した前記極液を、前記電着塗装処理、洗浄処理および水洗処理の少なくともいずれかに利用することを特徴とする極液の再利用方法。
【請求項２】
前記洗浄処理に使用する洗浄液および／または前記水洗処理に使用する水洗液のｐＨを５．０〜６．５とすることを特徴とする請求項１に記載の極液の再利用方法。
【請求項３】
少なくとも電着槽と極液槽と洗浄槽とを有し、前記電着槽に設けられ、アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の隔膜室内における極液を再利用する極液再利用装置であって、
前記電着槽に、両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極を有し、
前記隔膜室と前記極液槽との間を前記極液が循環する循環構造を有し、
循環する前記極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施す陽イオン除去手段と、
前記陽イオン除去処理が施された前記極液を、前記電着槽および前記洗浄槽の少なくともいずれかに送液する送液手段と、
を有することを特徴とする極液再利用装置。
【請求項４】
前記アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と前記両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）が９０／１０〜２０／８０であることを特徴とする請求項３に記載の極液再利用装置。
【請求項５】
さらに、水洗槽および／または水洗水濃縮槽を有し、前記送液手段が、前記陽イオン除去処理を施した前記極液を、前記水洗槽および／または前記水洗水濃縮槽に送液することを特徴とする請求項３または４に記載の極液再利用装置。
【請求項６】
少なくとも電着槽と極液槽と洗浄槽とを有し、前記電着槽に設けられ、アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の隔膜室内における極液を再利用する極液再利用機構を有する電着塗装装置であって、
前記電着槽に、両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極を有し、
前記極液再利用機構が、前記隔膜室と前記極液槽との間を前記極液が循環する循環構造を有し、循環する前記極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施す陽イオン除去手段と、前記陽イオン除去処理が施された前記極液を、前記電着槽および前記洗浄槽の少なくともいずれかに送液する送液手段と、
を有することを特徴とする電着塗装装置。
【請求項７】
前記アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と前記両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）が９０／１０〜２０／８０であることを特徴とする請求項６に記載の電着塗装装置。
【請求項８】
さらに、水洗槽および／または水洗水濃縮槽を有し、前記送液手段が、前記陽イオン除去処理を施した前記極液を、前記水洗槽および／または前記水洗水濃縮槽に送液することを特徴とする請求項６または７に記載の電着塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は極液の再利用方法、極液再利用装置および電着塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のボディや部品等は電着塗装により塗装されている。この電着塗装では、電気泳動、電気析出、電気透析、電気分解の４つの現象が同時に起こっていると考えられている。すなわち、荷電された塗料粒子が、対極である被塗物へ移動し（電気泳動）、対極である被塗物に達した塗料粒子が、電子を放出して被塗物に析出し（電気析出）、析出塗膜中の水分が、塗料液中に移動し脱水されて電気の通らない塗膜となる（電気透析）。
なお、電極で発生するガス（水素又は酸素）は、塗膜欠陥の原因となるので、できるだけ抑制される（電気分解）ことが好ましい。
【０００３】
上述の電着塗装には、陽極電着塗装（アニオン電着塗装）と陰極電着塗装（カチオン電着塗装）との２種類がある。アニオン電着塗装は、被塗物を陽極とし対極の電極を陰極として、アルカリ性中和剤で中和された酸性塗料（マイナスの電荷を有する）を被塗物に電着させる塗装方法である。一方、カチオン電着塗装は、被塗物を陰極とし、対極を陽極として、酸性中和剤で中和されたアルカリ性塗料（プラスの電荷を有する）を被塗物に電着させる塗装方法である。ここで、アルカリ性塗料は、塩基性樹脂（例えば、アミノ変性エポキシ樹脂）を酸性中和剤である有機酸によって中和し、水溶化あるいはエマルジョン化したものをいう。そして、上記有機酸としては、例えば酢酸等が用いられる。
【０００４】
一般にカチオン電着塗装は、電着塗料液から取り出した水、中和酸、溶剤等を含むろ過液で被塗物を洗浄するシステムと、電着槽から過剰の中和酸を排出するシステムとを併せ持つ。
【０００５】
図２に示すように、電着槽２０内には、荷電された塗料粒子と対極に荷電される被塗物２００と、塗料粒子と同極の電極２４とが、電着液内に浸漬するように配置されている。更に、電着槽２０内には、電極２４を囲むように隔膜室２２が設けられ、隔膜室２２には、電着槽２０内に貯留されている電着液から塗料を除く雑イオン等のみを透過させる隔膜が設けられている。
【０００６】
また、被塗物２００および電極２４は、それぞれサイリスタ１７０に電気的に接続され、被塗物２００は陰極に、電極２４は陽極になるように直流電流が流される。
【０００７】
電着槽２０の電着液は、ポンプ１６０を介してＵＦ装置１４０に送られる。ＵＦ装置１４０では、高分子物質やコロイド状物質を含んだ液から半透膜に圧力をかけることにより、水、イオン、低分子物質のみを半透膜の無数の微細な孔から透過分離する。このＵＦ装置１４０にて濾過された濾過液は、ＵＦ水洗槽１５２に送られ、ＵＦ水洗槽１５２の容量を超える濾過液は、ＵＦ水洗槽１５０に送られる。このＵＦ水洗槽１５０，１５２は、被塗物２００の洗浄に用いられ、クローズドシステムになっている。
【０００８】
また、電着槽２０内に蓄積される一定濃度以上の中和酸イオンを除去することによって、電着が促進される。そこで、図２、図３及び図４に示すように、例えば、アニオン膜、中性膜を使用したイオン交換膜からなる隔膜２６を介して過剰中和酸イオンを選択的に隔膜室２２に導入し、この過剰中和酸イオン等含有隔膜液（以下「極液」という）を極液槽３０に送液する。そして、極液槽３０において、中和酸イオン濃度が、電着槽２０に最適な濃度になるように、純水を添加し、中和酸イオン濃度が所定濃度になった極液を、再びポンプ１６２を介して隔膜室２２内に戻す。これによって、電着槽２０内の中和酸濃度を管理することができる。一方、極液槽３０の貯留量を超える量の極液は、常時排水される。
【０００９】
上述の極液循環システムでは、電着槽２０内に蓄積する雑イオンも、電極２４に吸引され隔膜２６を透過して極液槽３０に送られる。そのため、電着槽２０から雑イオンをより効率的に除去することができる。
【００１０】
しかしながら、上述の極液の処理システムは、極液槽中の極液を一定濃度にするために、純水を足す一方、極液槽の貯留量を超える量の極液は、系外に排出されている。
【００１１】
従って、電着塗装の度に、酸性液が廃液として排出されることになる。そして、この廃液を、系外に排水するためには、一定の排出基準を満たさなければならず、更なる処理を行う場合、処理コストが嵩むおそれがあった。
また、極液槽に純水を足すため、純水のコストを加味すると、上述の一部極液排出システムは、処理コストがかかるという問題があった。
【００１２】
そこで、極液槽から極液の一部を排出することなく、また、新たに純水を投入することなく、極液を再利用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、複数種のイオン交換樹脂を用いた吸着工程を要するため、結局コスト高となり、実用性を考慮すると既述の問題を十分に解消することは難しい。
【００１３】
また、隔膜電極における隔膜の目詰まりを防止して隔膜電極装置の長期安定運転と塗膜の高品質化とを保証しようとする電着塗装装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、当該装置では、容量的に制限がありすべての極液を効率よく処理することができない。
【特許文献１】特開２００２−３５７４６号公報
【特許文献２】実開平６−５１２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、極液槽からの極液を再度極液槽に戻すことなく、また、直ちに廃棄することなく、電着工程の種々の処理に有効に活用することが可能な極液の再利用方法、極液再利用装置および電着塗装装置を提供することである。また、当該極液を洗浄処理等に使用しても従来の被塗物に対する塗膜品質を維持できる極液の再利用方法、極液再利用装置および電着塗装装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、本発明者らは、下記本発明に想到し当該目的を達成できることを見出した。
すなわち、本発明は、電着槽に設けられ、アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の隔膜室内における極液の再利用方法であって、
前記電着槽内に、両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極を設け、前記隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または前記裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）を９０／１０〜２０／８０として電着塗装処理を施し、
前記隔膜室と前記極液を貯留可能な極液槽との間で前記極液を循環させながら、前記極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施し、
前記陽イオン除去処理を施した前記極液を、前記電着塗装処理、洗浄処理および水洗処理の少なくともいずれかに利用することを特徴とする極液の再利用方法である。
【００１６】
一定量の極液に陽イオン除去処理を施すことで、雑イオンが除去されるため、酸の有効利用が図れ、また、従来と同等な良質の塗膜形成に寄与することができる。
【００１７】
前記洗浄処理に使用する洗浄液および／または前記水洗処理に使用する水洗液のｐＨを５．０〜６．５とすることが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、少なくとも電着槽と極液槽と洗浄槽とを有し、前記電着槽に設けられ、アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の隔膜室内における極液を再利用する極液再利用装置であって、
前記電着槽に、両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極を有し、
前記隔膜室と前記極液槽との間を前記極液が循環する循環構造を有し、
循環する前記極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施す陽イオン除去手段と、
前記陽イオン除去処理が施された前記極液を、前記電着槽および前記洗浄槽の少なくともいずれかに送液する送液手段と、
を有することを特徴とする極液再利用装置である。
【００１９】
本発明の極液再利用装置は、既述した本発明の極液の再利用方法の実施に使用される装置である。陽イオン除去処理を施した極液は、鉄、クロム、ナトリウム等の陽イオンを含まないため、電着槽の酸濃度調整液として使用することが可能であり、また、洗浄槽、水洗槽および水洗水濃縮槽の少なくともいずれかに供給して、洗浄および水洗処理に供することもできる。その結果、余剰の極液を直ちに廃棄することなく、有効利用することができる。なお、このような極液を再利用しても、被塗物に形成される塗膜の品質は、従来と同様に良好である。
【００２０】
前記アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と前記両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）が９０／１０〜２０／８０であることが好ましい。
かかる態様とすることで、酸濃度のバランスを制御しやすくなる。
【００２１】
さらに、水洗槽および／または水洗水濃縮槽を有し、前記送液手段が、前記陽イオン除去処理を施した前記極液を、前記水洗槽および／または前記水洗水濃縮槽に送液することが好ましい。
かかる態様とすることで、極液を種々の処理に利用できるため、さらに有効利用することができる。
【００２２】
さらに、本発明は、少なくとも電着槽と極液槽と洗浄槽とを有し、前記電着槽に設けられ、アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の隔膜室内における極液を再利用する極液再利用機構を有する電着塗装装置であって、
前記電着槽に、両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極を有し、
前記極液再利用機構が、前記隔膜室と前記極液槽との間を前記極液が循環する循環構造を有し、循環する前記極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施す陽イオン除去手段と、前記陽イオン除去処理が施された前記極液を、前記電着槽、前記洗浄槽の少なくともいずれかに送液する送液手段と、
を有することを特徴とする電着塗装装置である。
【００２３】
本発明の電着塗装装置は、既述の本発明の極液の再利用方法を実施しながら被塗物に電着塗装する装置であり、既述の本発明の極液再利用装置を極液再利用機構として具備するものである。従って、本発明の電着塗装装置によれば、既述の通り、酸（極液）の有効利用を図りながら塗膜品質の良好な電着塗装を行うことができる。
【００２４】
前記アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と前記両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）が９０／１０〜２０／８０であることが好ましい。
かかる態様とすることで、酸濃度のバランスを制御しやすくなる。
【００２５】
さらに、水洗槽および／または水洗水濃縮槽を有し、前記送液手段が、前記陽イオン除去処理を施した前記極液を、前記水洗槽および／または前記水洗水濃縮槽に送液することが好ましい。
かかる態様とすることで、極液を種々の処理に利用できるため、さらに有効利用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、極液槽からの極液を再度極液槽に戻すことなく、また、直ちに廃棄することなく、電着工程の種々の処理に有効活用することが可能な極液の再利用方法、極液再利用装置および電着塗装装置を提供することができる。また、当該極液を洗浄処理等に再利用しても被塗物に対する塗膜品質を維持できる極液の再利用方法、極液再利用装置および電着塗装装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の極液の再利用方法、極液再利用装置および電着塗装装置について、詳細に説明する。
【００２８】
〔極液の再利用方法〕
本発明の極液の再利用方法は、電着槽に設けられ、アニオン膜および／または中性膜を備えた隔膜電極（１）の隔膜室内における極液を再利用する方法である。
具体的には、被塗物に電着塗装を施す際の電着槽内に、上記隔膜電極（１）と、さらに両性膜を備えた隔膜電極（２）および／または裸電極を設ける。そして、隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と隔膜電極（２）および／または裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）を９０／１０〜２０／８０として電着塗装処理を施す。
【００２９】
隔膜室を有する隔膜電極を設けることで、隔膜内の中和酸および雑イオンが隔膜外へ漏出することを防ぐことができる。また、隔膜電極（１）の隔膜として使用されるアニオン膜としては、ニッペ隔膜＃２０００（日本ペイント社製）等を使用することができる。また、中性膜としては、Ｎｏｎ−Ｓｌｕｇｄｅ（ポリテックス社製）等を使用することができる。
また、隔膜電極（２）の隔膜として使用される両性膜としては、ＰＴ−ＬＡＮ（ポリテックス社製）等を使用することができる。
【００３０】
一方、すべての電極を隔膜電極（１）とすると、槽内の酸イオン濃度が小さくなり電解能力の低下を招く。そこで、本発明では、隔膜電極（１）とともに裸電極を設けることが好ましい。
そして、隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と隔膜電極（２）および／または裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）を９０／１０〜２０／８０（好ましくは８０／２０〜３０／７０）とすることで、高い電解能力を維持しながら、電解槽内の酸の減少を防ぐことができる。
【００３１】
また、本発明では、極液を取り出してこれを隔膜電極（１）の隔膜室以外の槽（電着槽、洗浄槽、水洗槽等）に供給して極液の再利用を図るものである。しかし、電解処理が施された極液は、酸イオン濃度が高く、また、雑イオン等が存在するためそのままの状態で再利用することは好ましくない。そこで、極液を貯留可能な極液槽を設け、隔膜室と極液槽との間で極液を循環させながら、極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施し、陽イオン除去処理を施した極液を、電着塗装処理、洗浄処理および水洗処理の少なくともいずれかに利用する。
【００３２】
陽イオン除去処理を施すことで、鉄、クロム、ナトリウム等の陽イオン等のように極液の再利用に不要なイオン等を除去することができる。ここで、「極液の少なくとも一部に陽イオン除去処理を施す」とは、極液槽から一定の極液を取り出し、その極液に当該処理を施す場合や、後述するように、一定量の極液を連続的に取り出して、その極液に当該処理を施す場合をいう。取り出す極液の量は、電着塗装処理、洗浄処理および水洗処理の種類や、処理装置の規模等により適宜設定することが好ましい。
【００３３】
陽イオン除去処理が施された極液は、既述のように、電着塗装処理、洗浄処理および水洗処理等に再利用することが好ましい。
【００３４】
ここで、電着塗装処理とは、電着槽内で被塗物（車のボディーや部品類等）の全体もしくは所望の場所に電着塗装を行う処理をいう。電着塗装処理の条件としては、車のボディー等を電着塗装する際に適用される通常の条件を採用することができる。
【００３５】
また、洗浄処理とは、電着処理後の被塗物に付着した不要な電着液等を洗い流す処理をいう。洗浄処理に使用する洗浄液としては、上記電着塗装において従来から使用されている洗浄液を使用することができる。具体的には、ｐＨ５．０〜６．５の洗浄液を使用することが好ましい。従って、陽イオン除去処理を施した極液を洗浄液として使用するには、極液量を調整してｐＨを上記範囲にすることが好ましい。
【００３６】
さらに、水洗処理とは、洗浄処理後に、被塗物の表面をさらに清浄化するために水洗液（水もしくは水溶液）で洗浄する処理をいう。水洗処理に使用される水洗液のｐＨは、ｐＨ５．０〜６．５とすることが好ましい。かかる範囲とすることで、被塗物に形成される塗膜の溶解等を防ぐことができる。従って、陽イオン除去処理を施した極液を水洗処理用の水溶液として使用するには、極液量を調整してｐＨを上記範囲にすることが好ましい。
なお、上記洗浄処理と水洗処理とは、まとめて一つの清浄化処理として行われることがある。
【００３７】
本発明の極液の再利用方法は、後述する極液再利用装置または電着塗装装置を使用して実施することが好ましい。なお、裸電極等の詳細については、後述の本発明の「極液再利用装置および電着塗装装置の説明」でまとめて説明する。
【００３８】
〔極液再利用装置および電着塗装装置〕
本発明の極液再利用装置は、それ単独で使用されることもあるが、本発明の電着塗装装置の極液再利用機構として組み込まれて使用されることもある。そこで、以下、極液再利用機構として本発明の極液再利用装置が組み込まれた本発明の電着塗装装置を説明する。
【００３９】
図１に、本発明の極液再利用装置（極液再利用機構）が組み込まれた本発明の電着塗装装置の構成を例示する。
図１に示す電着塗装装置１００は、電着槽８と極液槽２と洗浄領域１４と水洗領域１２とを有し、電着槽８内には隔膜室４を備えた隔膜電極（１）と裸電極（不図示）とを有している。なお、水洗領域１２は、必要に応じて設けられる領域である。
【００４０】
極液槽２には、極液が貯留されている。隔膜室４と極液槽２との間には、配管１ａ，１ｂを通じて極液が循環する循環構造がある。循環する極液の少なくとも一部は、オーバーフローやポンプなどにより、極液槽２から配管３ａを通じて、陽イオン除去手段１０へ送液される。送液された極液は、陽イオン除去手段１０で陽イオン除去処理が施される。陽イオン除去処理が施された極液は、配管３ｂを通じポンプ１７と配管３ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃとからなる送液手段により、電着槽８、洗浄領域１４および水洗領域１２の少なくともいずれかに送液される（極液再利用機構）。電着槽８、洗浄領域１４、水洗領域１２に戻された極液は、極液中に含まれる有機酸（例えば、酢酸等）によって、電着塗料の酸濃度を維持するために使用することができる。なお、送液手段により水洗水濃縮槽１８に極液が送液されることもある。
【００４１】
隔膜電極に使用する電極および隔膜室は、従来公知のものを使用することができる。
隔膜電極（１）に設けられる、上記アニオン膜であるイオン交換膜は、中和酸等の陰イオンを通過させるが陽イオン性の電着塗料は通過させない。また、上記中性膜を使用したイオン交換膜は、全面に微小な穴が多数開いていて、この穴よりも小さな中和酸等の陰イオンは通過できるが、穴よりも大きな電着塗料等は通過できない。したがって、これらアニオン膜または中性膜を使用した隔膜電極（１）は、中和酸（と、その他の雑イオン）を隔膜室に集め、極液の酸濃度を上昇させる。
一方、隔膜電極（２）に設けられる、上記両性膜であるイオン交換膜は、この両性膜がアニオン交換膜とカチオン交換膜の２層構造となっているため、電気は通すが中和酸は通過させない。したがって、両性膜を使用した隔膜電極の場合、隔膜室内に中和酸が集まって極液の酸濃度が上昇することがない。両性膜を使用した隔膜電極の例としてはポリテックス社の「ＰＴ−ＬＡＮ」を挙げることができる。
なお、裸電極は隔膜室を持たないため極液は存在しない。
【００４２】
裸電極に使用される材料としては、Ｐｂを含有しない電極を使用することが好ましく、例えば、ステンレス、フェライト、白金、チタン等を基材とした材料を使用する。なかでも、Ｔｉを基材とした電極であって、その少なくとも表面層が、Ｉｒ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔおよびそれらの合金または酸化物から選ばれる少なくとも１種からなることが好ましい。このような裸電極は、Ｐｂ含有電極塗料を使用してもブツ等の欠陥が発生し難いため好ましい。また、既述の極液の再利用方法で説明した通り、隔膜電極（１）の電解量（Ｄ）と隔膜電極（２）および／または裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）を９０／０〜２０／８０とすることが好ましい。電解条件のその他の条件としては、従来公知の条件を適用することができる。
【００４３】
アニオン膜または中性膜を使用した隔膜電極（１）と裸電極とを併用する本発明の電着塗装装置の一部の一例を示す模式図を図５に示す。また、アニオン膜または中性膜を使用した隔膜電極と両性膜を使用した隔膜電極とを併用する本発明の電着塗装装置の一部の例を示す模式図を図６に示す。
図５においては、アニオン膜または中性膜（両方の膜を併用しても良い）を使用した隔膜電極と共に裸電極を併用しているため、アニオン膜または中性膜のみを使用した場合と比較して隔膜電極の電解量が少なくなる。その結果、隔膜室に集められる中和酸量が減り、陽イオン処理を行う極液槽での極液の処理量も減る。したがって極液槽から電着槽、洗浄槽等への中和酸の送液量も減るため液収支のバランスをとり易くなる。
【００４４】
これと同様のことが図６に示す例においてもいえ、アニオン膜または中性膜（両方の膜を併用しても良い）を使用した隔膜電極と共に両性膜を使用した隔膜電極を併用しているため、アニオン膜または中性膜のみを使用した場合と比較して中和酸を集める隔膜室を持つ隔膜電極（図６の左側の電極）の電解量が少なくなる。その結果、隔膜室に集められる中和酸量が減り、陽イオン処理を行う極液槽での極液の処理量も減る。したがって極液槽から電着槽、洗浄槽等への中和酸の送液量も減るため液収支のバランスをとり易くなる。
なお、極液槽へ戻された極液の少なくとも一部は、後述するように、配管を通じ、陽イオン除去手段を通り、送液手段により、電着層、洗浄領域、水洗領域等へ送液される。
また、図面上、図６の右側に設けられた極液槽中の極液では中和酸が濃縮されないため、そのまま極液室へ戻すことができる。
【００４５】
図１に示すように、不図示の被塗物は、まず、陽極としての隔膜電極を囲む隔膜室が設けられた電着槽８で陰極として作用し、電着塗装処理が施される。電着塗装処理が施された被塗物は、余分な電着液や付着したごみを除去するため、洗浄領域１４に搬送される。
【００４６】
陽イオン除去手段１０には、イオン交換樹脂が充填された吸着装置が具備されている。具体的には、鉄、クロム、ナトリウム等のカチオン（陽イオン）を吸着する構成となっている。本発明では、陽イオン除去手段１０としてのみイオン交換樹脂を使用するため、コスト面などで有意である。
極液に陽イオン除去処理が施されることにより、送液された極液中の陽イオンが除去され、酢酸イオン等の陰イオンが配管３ｂを通過することになる。
なお、使用されるイオン交換樹脂としては、強酸性陽イオン交換樹脂等が好ましい。
【００４７】
洗浄領域１４には、洗浄槽１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配置されている。被塗物は、電着槽８から最も離れた洗浄槽から順次（図１の場合、１４ｃ，１４ｂ，１４ａの順）、浸漬処理されて洗浄が行われる。洗浄槽１４ａ，１４ｂ，１４ｃは互いに、オーバーフロー等により、洗浄液が順次移動するような構成とすることが好ましい。洗浄液としては、図示しないＵＦ装置によってろ過したろ過液を使用することができる。
ここで、送液手段により洗浄領域１４に極液を送液する場合、当該極液は、電着槽８から最も離れた洗浄槽、すなわち、被塗物が最後に洗浄処理される洗浄槽１４ｃに送液されることが好ましい。
【００４８】
洗浄領域で洗浄処理が施された被塗物は、水洗領域１２へ搬送される。水洗領域１２には、水洗するため水洗液（水もしくは水溶液）で満たされた水洗槽１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配置されている。被塗物は、電着槽８に最も近い洗浄槽から順次（図１の場合、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの順）、浸漬処理およびスプレー処理されて洗浄が行われる。水洗槽１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは互いに、オーバーフロー等により、水洗液が順次移動するような構成とすることが好ましい。水洗処理が施された後は、焼付工程へと送られる。
ここで、水洗領域１２に極液を送液する場合、当該極液は、電着槽８から最も近い水洗槽、すなわち、被塗物が最初に水洗処理される水洗槽１２ａに送液されることが好ましい。水洗領域１２に送液される極液は、水洗液のｐＨが５．０〜６．５となる範囲で添加し、送液されることが好ましい。
【００４９】
なお、陽イオン除去処理が施された極液が送液手段により送液される場所は、電着槽８、洗浄領域１４、水洗領域１２および水洗水濃縮槽１８の少なくともいずれかであればよい。
【００５０】
以上のような洗浄処理、水洗処理等が施されることで、極液を有効に再利用しながら、塗膜品質が従来の工程および装置を用いたものと変わらない良好な塗膜の形成を実現することができる。
【００５１】
また、図１の例では、水洗槽１２ａに送液された極液の少なくとも一部は、配管７ｂを通じて水洗水濃縮槽１８へ、送液される。水洗水濃縮槽１８は、送液される極液の性状（例えば、ｐＨ等）を調整して水洗処理や洗浄処理に供することができる状態の処理液を調製するために利用される槽である。水洗槽１２ａから送液された水洗水を、ポンプ１９を駆動しながら限外ろ過フィルター１６を通して濃縮ろ過し、ろ液は、配管７ｃを通じて水洗槽１２ｄへ送液され、濃縮液は、配管７ｄを通じ、再び水洗水濃縮槽１８へ入り、配管７ａを通じて洗浄領域１４（例えば、洗浄槽１４ｂ）へ送液される。このようにすることで、極液をより有効的に再利用することができる。また、極液の酸性により限外ろ過フィルター１６を清浄化でき、さらに、水洗液の状態を安定化させて塗料成分の凝集等による弊害を防止することができる。
【実施例】
【００５２】
以下の実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
〔実施例１〜３および比較例〕
図１に示す電着塗装装置を使用し、りん酸塩処理を施した試験片（７０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．７ｍｍ厚の冷延鋼板）に電着塗装を行った。なお、電着液としてパワーニックス  １１０グレー（日本ペイント社製）を使用し、裸電極にはステンレス電極を使用した。アニオン膜（ニッペ隔膜＃２０００（日本ペイント社製））を備えた隔膜電極の電解量（Ｄ）と裸電極の電解量（Ｎ）との比（Ｄ／Ｎ）は５０／５０とした。陽イオン交換樹脂はＮＤミニクロパックＧ（日本電工社製）を使用した。
【００５４】
具体的には、極液槽２から送液手段により水洗槽１２ａへ送液された極液を、水洗水濃縮槽１８へ送液し、極液濃度の異なる水洗液（実施例１〜３）を調製し、これを水洗槽１２へ送液して、水洗処理を行った。
下記表１に調製された水洗液について極液濃度、ｐＨ、電導度および評価結果（再溶解性、耐水性）を示す。なお、比較例では、純水を水洗液とした。
【００５５】
【表１】
2005154881.tif 000003
【００５６】
再溶解性については、これら水洗液に上記電着塗装処理を施した試験片を５分、１０分および２０分浸漬し、乾燥・焼付けを行った塗膜の膜厚と、浸漬しない塗膜の膜厚とを比較した膜厚差を調べ、また焼付後の塗膜外観を評価した。その結果、表１に示すように比較例である純水に浸漬した場合と遜色のない性能を示すことが判った。
【００５７】
また、耐水性試験のうち浸漬法については、上記電着塗装処理を施した試験片を上記極液濃度の異なる水洗液に数秒間浸漬して引き上げ乾燥・焼付けを行った。次にこれを中塗塗装、焼付け、上塗塗装、焼付けの順で塗装処理し、完成した塗膜の耐水性試験（４０℃の純水に２４０時間浸漬）後の碁盤目密着試験（二次密着性）と外観を評価した。
【００５８】
さらに、スポット法については、上記電着塗装処理を施した試験片を水平に保ち、その面上に、上記極液濃度の異なる水洗液を０．０５ｍｌまたは０．１ｍｌスポット状に滴下し、水滴が流れないように水平を保ちながら乾燥、焼付けした。その後は、上記浸漬法と同様に塗装処理を施し、完成した塗膜の耐水性試験後の碁盤目密着試験（二次密着性）と外観を評価した。その結果、表１に示すように比較例である純水を使用した場合と遜色のない耐水性能を示すことが判った。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の極液再利用装置を具備する電着塗装装置の構成を示す概略図である。
【図２】従来の電着塗装に用いられる一連のクローズドシステムの構成を示す概略図である。
【図３】電着塗装の原理を説明するための説明図である。
【図４】電着槽と極液槽との関係を説明するための説明図である。
【図５】本発明の電着塗装装置の一部の例を示す概略図である。
【図６】本発明の電着塗装装置の一部のほかの例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ａ，１ｂ，３ａ，３ｂ，３ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃ，７ａ，７ｂ・・・配管
２・・・極液槽
４・・・隔膜室
８・・・電着槽
１２・・・水洗領域
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・水洗槽
１４・・・洗浄領域
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ・・・洗浄槽
１６・・・限外ろ過フィルター
１７，１９・・・ポンプ
１８・・・水洗水濃縮槽
１０・・・陽イオン除去手段
１００・・・電着塗装装置
【図１】
2005154881.tif 000004
【図２】
2005154881.tif 000005
【図３】
2005154881.tif 000006
【図４】
2005154881.tif 000007
【図５】
2005154881.tif 000008
【図６】
2005154881.tif 000009