(57)【要約】【課題】  ハジキを防止し、塗装品質が良好な塗膜を形成することのできる新規な電着塗装方法およびそのための装置を提供する。【解決手段】  電着塗装において被塗物（５）を電着槽（１）内の電着液（３）中に浸漬した後に水洗するに際し、電着槽（１）から取り出した電着液（３）を第１濾過して、塗料成分の濃度が上昇した濃縮液と、塗料成分が実質的に除去された第１濾液とに分離し、得られた濃縮液は電着槽（１）へ戻し、他方、第１濾液は第２濾過して油分の低減された第２濾液を得る。そして、電着槽（１）から取り出した被塗物（５）を第２濾液により水洗する。第１濾過は限外濾過（９）が好ましく、第２濾過は油吸着用フィルター（１５）を用いる重力濾過が好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着塗装において被塗物を電着槽内の電着液中に浸漬した後に水洗する方法であって、
電着槽から取り出した電着液を第１濾過して、塗料成分の濃度が上昇した濃縮液と、塗料成分が実質的に除去された第１濾液とに分離し、
得られた濃縮液を電着槽へ戻し、
第１濾液を第２濾過して油分の低減された第２濾液を得、
電着槽から取り出した被塗物を第２濾液により水洗する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
電着塗装において被塗物を電着槽内の電着液中に浸漬した後に水洗するための装置であって、
電着液を収容する電着槽と、
電着槽から取り出される電着液を第１濾過して、塗料成分の濃度が上昇した濃縮液と、塗料成分が実質的に除去された第１濾液とに分離するための第１濾過器と、
第１濾過器より得られる濃縮液を電着槽に戻すラインと、
第１濾液を濾過して油分の低減された第２濾液を得る第２濾過器と、
電着槽から取り出した被塗物を第２濾液により水洗する手段と
を備える装置。
【請求項３】
第１濾過が限外濾過である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
第２濾過が油吸着用フィルターによる濾過である、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
第２濾過が重力による、請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電着塗装において被塗物を電着槽内の電着液中に浸漬した後に水洗する（本明細書を通じて、単に「電着塗装」とも言うものとする）方法およびそのような方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電着塗装は、一般的に知られているように、塗料成分を水相中に含む電着液（単に、電着塗料とも言う）に導電性の被塗物を浸漬し、被塗物を一方の電極として電着液中の他方の電極（以下、対向電極と言う）との間に電圧を印加し、被塗物と反対の電荷を帯びた塗膜形成成分を被塗物表面に電着させることによって被塗物を塗装するものである。
【０００３】
このような電着塗装は他の塗装方法に比べて自動化が容易であり、塗料の被塗物へのつきまわり性が良く、均一な厚さの塗膜が得られ、塗料の損失が少なく、環境に対する負荷が小さく、安全性が高いなどの利点があり、例えば自動車ボディの下塗りなどの塗装ラインに用いられている。
【０００４】
塗装ラインでは被塗物を搬送しながら、電着槽の電着液中に浸漬し、その後、電着液から取り出して十分に水洗している。被塗物の水洗には大量の水を要し、その廃液は微量の塗料成分および雑イオンなどを含むため、そのまま外部へ排出することは適切でない。よって、クローズドシステムの確立を指向して、電着槽からオーバーフローさせた電着液を限外濾過に付し、塗料成分濃度が上昇した濃縮液は電着槽に戻しつつ、塗料成分が実質的に除去された濾液を被塗物の水洗に利用している（例えば特許文献１を参照のこと）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１８３３９６号公報
【特許文献２】特開２００３−３０６７９７号公報
【特許文献３】特開２００６−９１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電着塗装前の被塗物には油分が付着しており、電着液中に油分が持ち込まれることを完全に避けることはできない。油分はハジキ（cratering）と呼ばれる窪みや凹み等の塗膜欠陥を生じるので、これを防止するために電着液中に混入した油分を除去することが望ましい。従来、電着液から油分を除去するために電着液を油吸着用フィルターに通し、その後、電着槽に戻すことが提案されている（例えば特許文献２および３を参照のこと）。
【０００７】
しかしながら、実際、上記のような方法は利用されておらず、電着液中に混入した油分を除去する効果的な方法はなく、電着槽内の電着液の全量濾過を塗装作業の停止中（例えば塗装作業終了後や休日）に実施しているのが現状である。このような方策は費用、時間および労力を要する割に、塗装作業の停止中にしか実施できず、効果が低いという難点がある。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、ハジキを防止し、塗装品質が良好な塗膜を形成することのできる新規な電着塗装方法およびそのための装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、限外濾過後の濾液に含まれ得る油分を除去することにより、該濾液を用いる水洗水、ひいては電着槽内の電着液から油分を効率的に除去できることを見出し、かかる独自の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明の１つの要旨によれば、電着塗装において被塗物を電着槽内の電着液中に浸漬した後に水洗する方法であって、
電着槽から取り出した電着液を第１濾過して、塗料成分の濃度が上昇した濃縮液と、塗料成分が実質的に除去された第１濾液とに分離し、
得られた濃縮液を電着槽へ戻し、
第１濾液を第２濾過して油分の低減された第２濾液を得、
電着槽から取り出した被塗物を第２濾液により水洗する
ことを特徴とする方法が提供される。
【００１１】
従来、電着槽から取り出した電着液は濾過（通常、限外濾過）により、塗料成分の濃度が上昇した濃縮液と、塗料成分が実質的に除去された濾液とに分離し、濃縮液は電着槽へ戻し、他方、濾液はそのまま被塗物の水洗に利用し（特許文献１を参照のこと）、塗装作業の停止中に電着液を全量濾過して油分を除去していた。これに対して本発明の電着塗装方法によれば、上記のような濾過を第１濾過とし、得られる第１濾液を更なる第２濾過に付し、油分の低減された第２濾液により被塗物を水洗している。この結果、従来認識されていなかった濾液中の油分を低減、好ましくは除去した上で、濾液を被塗物の水洗に利用することができる。更に、本発明の電着塗装方法によれば、第１濾過からの濃縮液を電着槽に戻し、第２濾液を水洗に用いているので、塗装作業を停止している間に実施する必要がなく、塗装作業と並行して、好ましくは常時実施できる。これらにより油分の除去効率が向上し、ハジキを効果的に防止して、塗装品質が良好な塗膜を形成することができる。このような本発明の電着塗装方法は、従来の全量濾過に比べて労力を要さず、簡便に実施できる。また更に、本発明の電着塗装方法によれば、塗料成分を回収する第１濾過を実施した後に、油分を除去する第２濾過を実施しているので、第２濾過のための濾材（またはフィルター）に塗料成分が詰まることが実質的に防止され、塗料成分を損なうことを回避できる上、頻繁にフィルターを交換する必要がない。
【００１２】
本発明のもう１つの要旨によれば、電着塗装において被塗物を電着槽内の電着液中に浸漬した後に水洗するための装置であって、
電着液を収容する電着槽と、
電着槽から取り出される電着液を第１濾過して、塗料成分の濃度が上昇した濃縮液と、塗料成分が実質的に除去された第１濾液とに分離するための第１濾過器と、
第１濾過器より得られる濃縮液を電着槽に戻すラインと、
第１濾液を濾過して油分の低減された第２濾液を得る第２濾過器と、
電着槽から取り出した被塗物を第２濾液により水洗する手段、例えばライザーおよび／またはノズルなどと
を備える装置が提供される。
【００１３】
このような装置は本発明の上記電着塗装方法を実施するために用いられ、これと同様の効果を奏する。
【００１４】
本発明の１つの態様において、第１濾過は限外濾過（ＵＦ）であってよい。限外濾過により、塗料成分の濃度が上昇した濃縮液と、塗料成分が実質的に除去された第１濾液とに効率的に分離することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、塗料成分に関して濃縮液および濾液を得ることが可能な任意の適切な濾過器を用い得る。
【００１５】
本発明の１つの態様において、第２濾過は油吸着用フィルターによる濾過であってよい。油吸着用フィルターを用いる濾過により、電着液から油分を効果的に除去することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、油分を除去することが可能な任意の適切な濾過器を用い得る。
【００１６】
第２濾過に油吸着用フィルターを用いる場合、重力濾過（または自然落下濾過）によることが好ましい。重力濾過は、加圧または減圧により強制的にフィルターを通過させて濾過する場合に比べて、油分の除去効率を高めること、およびフィルターの膜損傷を効果的に低減することができる。また、大気圧下にて実施可能であるので、加圧または減圧のために閉鎖系とする必要がなく、開放系にて第２濾過を実施でき、その装置構成およびフィルター交換を簡便にすることができる。
【００１７】
尚、本発明において用いる第１および第２濾過器は各１個に限定されず、複数個用いることももちろん可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、塗料成分を回収する第１濾過に加えて油分を除去する第２濾過を実施することにより、従来認識されていなかった濾液中の油分を低減、好ましくは除去した上で、濾液を被塗物の水洗に利用することができる。更に、本発明によれば、第１濾過からの濃縮液を電着槽に戻し、第２濾液を水洗に用いているので、塗装作業と並行して、好ましくは常時実施できる。これらにより油分の除去効率が向上し、よって、ハジキを効果的に防止して、塗装品質が良好な塗膜を形成することができる。また、本発明は従来の全量濾過に比べて労力を要さず、簡便に実施できる。また更に、本発明によれば、塗料成分を回収する第１濾過を実施した後に、油分を除去する第２濾過を実施しているので、第２濾過のための濾材（またはフィルター）に塗料成分が詰まることが実質的に防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の１つの実施形態における電着塗装方法および装置について、図面を参照しながら以下に詳述する。
【００２０】
図１を参照して、本実施形態における電着塗装装置３０は、自動車ボディなどの被塗物５を図中一点鎖線矢印にて示す方向に搬送しながら、電着槽１内の電着液３中に浸漬し、その後、電着液３から取り出した被塗物５を水洗するものである。１次水洗系においては、塗料成分を回収しつつ、水洗が実施される。２次水洗（または最終水洗もしくは仕上水洗）系においては、工業用水または純水などでより高度な水洗が実施される。尚、水洗に関して「〜段」と言うときは１次水洗および２次水洗を区別せずに数えた段数を言うものとする。
【００２１】
電着塗装装置３０は１次水洗系において、電着槽１から取り出した電着液３を濾過する第１濾過器９と、第１濾過器９による得られる第１濾液を更に濾過する第２濾過器１５とを備える。尚、図示する電着塗装装置３０においては、流体輸送のためにポンプ（図示せず）などが適宜備えられるが、簡略化のために説明を省略する。
【００２２】
電着液３は電着槽１（より詳細にはこれに隣接するオーバーフロー槽）からライン７を通じて第１濾過器９に送られる。第１濾過器９において電着液３は第１濾過され、塗料成分の濃度が上昇した濃縮液と、塗料成分が実質的に除去された第１濾液とに分離される。このような第１濾過は一般的に限外濾過により実施でき、当該技術分野において知られているような限外濾過器を使用できる。得られた濃縮液はライン１１を通じて電着槽１へ戻される。
【００２３】
他方、第１濾液はライン１３を通じて第２濾過器１５へ送られ、第２濾過器１５を通過させることにより油分が低減された第２濾液を得る。このような第２濾過は油吸着用フィルターを用いて、好ましくは第１濾液を油吸着用フィルター１５へ流下させ、重力により濾過することにより実施できる。第１濾液は第１濾過により塗料成分が実質的に除去されているので、油吸着用フィルター１５に塗料成分が詰まることが防止される。これにより、塗料成分を損なうことを回避でき、頻繁にフィルター１５を交換する必要がない。
【００２４】
油吸着用フィルター１５を通過した第２濾液は受け槽１７に一旦溜められ、ライン１９ａを通じて被塗物５の１次水洗に利用される。１次水洗は、例えばライザーおよびノズルなどから被塗物５に向かって水を噴射することにより実施でき、後述の２次水洗も同様である。１次水洗は、図示するように４段で実施でき、第１段目水洗水は回収槽２２に、第２段目水洗水は回収槽２３に、第３および第４段目水洗水は回収槽２４に回収されてそれぞれ第１、第２および第３段目の水洗に利用されると共に、第３回収槽２４から第２回収槽２３へ、そして第１回収槽２２へ、更に電着槽１（より詳細にはこれに隣接するオーバーフロー槽）へとオーバーフローにより順次送られるようになっている。このような構成により、被塗物５が搬送されるにつれて、より塗料成分濃度の低い水で順次水洗できるようになっている。
【００２５】
油吸着用フィルター１５は油吸着を目的としたものであれば特に限定されないが、ポリプロピレン材またはこれと同様の化学的性質もしくは適合性を有するものなどから成り得る。油吸着用フィルター１５には、例えば孔の直径が５〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍであるものを使用できる。このような孔径を有するフィルターを用いることによって、電着液の顔料等を含む水相はフィルターに通過させつつ、電着液に混入した油分はフィルターを通過せずに効率的に除去することができる。フィルターは任意の形態、例えば円錐型、角錐型、袋型、シート状などであってよいが、重力濾過のためには袋型（バックタイプ）が好ましい。
【００２６】
例えば、ヘイワードジャパン株式会社より市販されているＬＯＦＣＬＥＡＲ  １００  フィルターバッグ、ＵＮＩＶＥＲＳＡＬ  ＦＩＬＴＥＲ，  ＩＮＣ．（米国）のオイルマグネット（ＯＩＬ  ＭＡＧＮＥＴ：商標）フィルター（例えば品番ＯＳ−２９）、および東レ株式会社製のＷＯＳＥＰ（登録商標）から成るものなどが好適である。
【００２７】
その後、被塗物５は純水または工業用水などによる２次水洗に付すことが好ましい。２次水洗は２段で実施でき、工業用水または純水がライン２９から供給され、第５および第６段目水洗水は回収槽２５に回収されて第５段目の水洗に利用されると共に、ライン２７を通じて抜き出されるようになっている。抜き出した水洗水は限外濾過および／または逆浸透膜濾過（図示せず）により適宜濾過して２次水洗に再利用できる。しかしながら、２次水洗は本発明に必須ではないことに留意されたい。
【００２８】
このようにして、電着液３を第１濾過し、得られた濃縮液を電着槽３へ戻し、他方、第１濾液を第２濾過して第２濾液を得、第２濾液により被塗物５を水洗する。これにより、電着塗装作業と並行して、好ましくは常時、濾液中の油分を低減、好ましくは除去し、１次水洗を実施することができる。この結果、ハジキの原因となる油分の除去効率が向上し、塗装品質が良好な塗膜を形成することができる。また、このような電着塗装は従来の全量濾過に比べて労力を要さず、簡便に実施できる。またこのような電着塗装は、油吸着用フィルターに塗料成分が詰まることが実質的に防止される。
【００２９】
以上、本発明の１つの実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、種々の改変が可能である。
【００３０】
例えば、上記の態様では第１濾液の全量を第２濾過して１次水洗に利用するものとしたが、第１濾液の一部は第２濾過せずに、そのまま１次水洗に利用してもよい。また、油分の混入が疑われる場合にのみ第１濾液の全量を第２濾過して１次水洗に利用し、通常操作では第１濾液の全部を第２濾過せずに、そのまま１次水洗に利用してもよい。
【００３１】
また、上記の態様では１次水洗を水洗水回収槽２２〜２４を用いて４段で実施し、第２濾液をライン１９ａに通じて第４段目の水洗に用いるものとしたが、ライン１９ｂにより第３段目の水洗に用いるようにしてもよい。更に、第２濾液を被塗物５の水洗に利用する限り、水洗は任意の段数および形態により実施してよい。
【００３２】
また、上記の態様では油吸着用フィルターを用いて重力濾過するものとしたが、これに限定されず、油分を効果的に除去することの可能な任意の濾過器および濾過方式を適用してもよい。
【００３３】
また場合によっては、１次水洗系のみならず、２次水洗系においても油分を除去する濾過を実施してよい。より詳細には、油吸着用フィルター１５および受け槽１７と同様の部材をライン２７に介挿し、油分が低減された濾液を２次水洗系にて再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の１つの実施形態における電着塗装装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  電着槽
３  電着液
５  被塗物
７、１１、１３、１９ａ、１９ｂ、２７、２９  ライン
９  限外濾過器（第１濾過器）
１５  油吸着用フィルター（第２濾過器）
１７  受け槽
２２、２３、２４、２５  水洗水回収槽
３０  電着塗装装置
【図１】
2007277612.tif 000003