JPH0310097A - Electrodeposition coating method - Google Patents

Electrodeposition coating method

Info

Publication number
JPH0310097A
JPH0310097A JP1144458A JP14445889A JPH0310097A JP H0310097 A JPH0310097 A JP H0310097A JP 1144458 A JP1144458 A JP 1144458A JP 14445889 A JP14445889 A JP 14445889A JP H0310097 A JPH0310097 A JP H0310097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
exchange membrane
coated
flow
diaphragm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1144458A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akito Inoue
昭人 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PORITETSUKUSU KK
Poly Techs Inc
Original Assignee
PORITETSUKUSU KK
Poly Techs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PORITETSUKUSU KK, Poly Techs Inc filed Critical PORITETSUKUSU KK
Priority to JP1144458A priority Critical patent/JPH0310097A/en
Priority to US07/499,817 priority patent/US5078850A/en
Priority to DE69014696T priority patent/DE69014696T2/en
Priority to EP90303381A priority patent/EP0392705B1/en
Priority to ES90303381T priority patent/ES2069002T3/en
Priority to CA002014195A priority patent/CA2014195A1/en
Priority to KR1019900004821A priority patent/KR920003239B1/en
Publication of JPH0310097A publication Critical patent/JPH0310097A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To drastically reduce acid removal efficiency without releasing heavy metals, etc., into a coating material in a bath by opposing a material to be coated as a first electrode to a second electrode in an electrodeposition bath and furnishing a diaphragm part having a specified function between both electrodes. CONSTITUTION:The material 1 to be coated is set at the center of an electrodeposition bath 100 as a first electrode, and the second electrode 2 formed with a tubular electrodes 30 is set on both ends in opposition to the material 1. The diaphragm part 3 is provided respectively between the material 1 and the tubular electrode 30, the diaphragm part 3 is formed with a cation-exchange membrane 4 on the material 1 side and an anion-exchange membrane 5 on the tubular electrode 30 side, and several small holes 5a and 5b are provided on the upper and lower ends of the anion-exchange membrane 5. Consequently, the flow of the anion of the acid as the neutralizer in the cationic coating aq. soln. W is blocked by the cation-exchange membrane 4, and the flow of the positive heavy metal ion eluted from the tubular electrode 30 is blocked by the anion-exchange membrane 5. A high-quality finished coating is formed on the material 1 in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電着塗装方法に係り、更に詳述すると、塗膜
形成物質の水溶液中に浸漬された第1の電極部としての
被塗物に塗膜形成物質を電着する電着塗装方法に関する
。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an electrodeposition coating method. The present invention relates to an electrodeposition coating method for electrodepositing a film-forming substance onto an object.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電着塗装には、大別してアニオン型塗料を用いたものと
、カチオン型塗料を用いたものとがあるが、そのいずれ
においても、被塗物における塗膜の均一性および密着性
が優れており且つ公害の発生が少ないことから、昨今に
おいては、特に金属塗装の下塗り若しくは1コート仕上
げ等に好適なものとして、例えば自動車ボディの自動塗
膜処理等に広く応用されている。
Electrodeposition coatings can be roughly divided into those using anionic paints and those using cationic paints, but in both cases, the uniformity and adhesion of the coating to the object are excellent. In addition, because it generates little pollution, it has recently been widely applied, for example, to automatic coating treatment of automobile bodies, as it is especially suitable for undercoating or one-coat finishing of metal coatings.

このような電着塗装に用いられる塗料の内、前述したア
ニオン型塗料としては、例えば分子量2000の樹脂に
カルボキシル基を付着せしめて水容性としたものが使用
され、また、前記カオチン型塗料としては、当該塗料の
樹脂成分にアミノ基を付着せしめて水溶性としたものが
使用されている。一方、これらの水溶性塗料であっても
水中に溶解した後の電離度は微弱である。このため、現
在では、アニオン型塗料の場合は例えばトリエチルアミ
ン等のアルカリ性中和剤を混入し、また、カオチン型塗
料の場合は酢酸等の酸性中和剤を混入し、それぞれ中和
せしめて水中での電離度の増大を図ったものが使用され
ている。
Among the paints used in such electrodeposition coatings, the above-mentioned anionic paints include those made water-soluble by attaching carboxyl groups to a resin with a molecular weight of 2,000, and the cationic paints include The paint used is one in which an amino group is attached to the resin component of the paint to make it water-soluble. On the other hand, even these water-soluble paints have a weak degree of ionization after being dissolved in water. For this reason, at present, in the case of anionic paints, an alkaline neutralizer such as triethylamine is mixed in, and in the case of cationic paints, an acidic neutralizer such as acetic acid is mixed in, and these are neutralized and soaked in water. A material designed to increase the degree of ionization is used.

・このように、各塗料の樹脂成分の性質に応じて電離度
の増大を図るための中和剤が混入されるが、一方、被塗
物の電着処理が進み溶液中の塗料の樹脂成分が減少する
と、前記塗料を外部から順次補給しなければならないた
め、前述した溶液中には中和剤としてのアミン又は酢酸
が連続的に蓄積されて塗面の再溶解もしくはピンホール
の発生等の現象が生じ、電着塗装の効率が著しく害され
るという事態が生じる。
・In this way, a neutralizing agent is mixed in to increase the degree of ionization depending on the properties of the resin component of each paint, but on the other hand, as the electrodeposition process progresses on the object to be coated, the resin components of the paint in the solution When the paint decreases, the paint must be sequentially replenished from the outside, and amine or acetic acid as a neutralizing agent is continuously accumulated in the solution, causing problems such as re-dissolution of the painted surface or the formation of pinholes. A phenomenon occurs in which the efficiency of electrodeposition coating is significantly impaired.

このため、昨今においては、例えば特公昭45−222
31号公報にみられるように、一方の電極部としての被
塗物および水容液から、イオン交換膜等によって他方の
電極部を分離するとともに、当該イオン交換膜等によっ
て前記水溶液中からアミン又は酢酸を浸透抽出して当該
水溶液中の中和剤の増加を防止するという所謂pH管理
が行われ実効が図られている。
For this reason, in recent years, for example,
As seen in Publication No. 31, one electrode part is separated from the object to be coated and the aqueous solution using an ion exchange membrane or the like, and the ion exchange membrane or the like separates the amine or the like from the aqueous solution. So-called pH control, which prevents an increase in the amount of the neutralizing agent in the aqueous solution by permeating and extracting acetic acid, is being carried out and is being tried to be effective.

ここで、カチオン型塗料を用いたカチオン電着について
説明する。
Here, cationic electrodeposition using a cationic paint will be explained.

従来より、カチオン電着においては、隔膜としてアニオ
ン交換膜が使用されている。このアニオン交換膜は、通
常酸除去の電気効率(酸のクーロン除去率)として、8
〜1Oxlo−’(モル/クーロン〕の値を有している
。
Conventionally, anion exchange membranes have been used as diaphragms in cationic electrodeposition. This anion exchange membrane usually has an electrical efficiency of acid removal (coulomb removal rate of acid) of 8.
It has a value of ~1 Oxlo-' (mol/coulomb).

電着浴層内の電着用水溶液(ED浴塗料)に加えられる
!(中和剤)としては、電着浴層に補給される塗料に含
まれるIAだけである。
Added to the electrodeposition aqueous solution (ED bath paint) in the electrodeposition bath layer! The (neutralizing agent) is only IA contained in the paint supplied to the electrodeposition bath layer.

一方、ED浴塗料から外部に持ち出される酸としては、 ■電着塗装後に水洗液として用いられるUF濾液に含ま
れて持ち出されるAの10〜20(%〕■塗膜に含まれ
て持ち出されるAの5〜10(%〕 ■隔膜電極によって除去されるAの70〜80〔%〕 の合計の量Bである。
On the other hand, the acids carried out from the ED bath paint include: ■ 10 to 20 (%) of the A contained in the UF filtrate used as a washing liquid after electrodeposition coating; ■ A carried out contained in the paint film. (5 to 10 (%)) of (1) 70 to 80 (%) of A removed by the diaphragm electrode.

iAとIBが等しくなるのが理想的ではあるが、調整が
困難なため、一般にはB>Aとなるようにして、不足気
味になる酸を外部から補給している場合が多い。
Ideally, iA and IB should be equal, but since this is difficult to adjust, generally B>A is established, and acid that is running low is often replenished from the outside.

かかる理由により、電着浴層内に装備された電極の全て
を隔膜電極にした場合、極端に酸の除去が過剰となって
中和剤である酸の欠乏を惹起し、定期的に外部より酸の
補給が必要になる等、  ED浴塗料中の中和剤管理が
面倒になるとともに、酸の無駄な消費にもなる。このた
め、今日では、部の電極を隔膜を持たない所謂裸電極で
構成することにより、酸除去のバランスをとっている。
For this reason, if all the electrodes installed in the electrodeposition bath layer are diaphragm electrodes, the removal of acid will be extremely excessive, resulting in a lack of acid, which is a neutralizing agent, and the electrodes will be periodically removed from the outside. Managing the neutralizing agent in the ED bath paint becomes troublesome, as acid needs to be replenished, and acid is wasted. For this reason, today, acid removal is balanced by configuring the electrodes as so-called bare electrodes without a diaphragm.

上述したように、8〜toxio−”cモル/クーロン
〕の除去率では酸の除去が過剰となり、5〜6X10−
h(モル/クーロン〕ではおよそ理想的な酸除去のバラ
ンスとなるため、かかる酸除去率を有する中性膜が使用
される場合もある。
As mentioned above, a removal rate of 8~toxio-''cmol/coulomb results in excessive acid removal;
Since h (mol/coulomb) provides an approximately ideal acid removal balance, a neutral membrane having such an acid removal rate may be used in some cases.

この他、カチオン電着において、隔膜電極の一部にカチ
オン交換膜を使用することも可能である。
In addition, in cation electrodeposition, it is also possible to use a cation exchange membrane as a part of the diaphragm electrode.

〔発明が解決しようとした課題〕[Problem that the invention sought to solve]

しかしながら、上記従来例の裸電極を一部に使用する手
法には、最近における高品質な塗装の仕上がり要求に応
える上で、次のような重大な不都合が有る。
However, the above-mentioned conventional technique in which bare electrodes are partially used has the following serious disadvantages in meeting the recent demands for high-quality coating finishes.

即ち、裸電極の表面に析出する無機顔料を主成分とした
スラッジが問題となり、また、塗料中の有用成分の内に
電極(通常5US316が使用される場合が多い)の電
食を促進させる成分がふくまれることが多く、通電によ
り激しい電食を起こす。通常、5US316の電食率は
流れる電流に対して、2〜3X10−”[ダラム/クー
ロン]程度であるが、上記の場合には100〜150X
IQ−6(グラム/クーロン〕にも達することがある。
That is, sludge mainly composed of inorganic pigments deposited on the surface of bare electrodes becomes a problem, and among the useful components in the paint, there are components that promote electrolytic corrosion of the electrodes (usually 5US316 is often used). It often contains , which causes severe electrolytic corrosion when energized. Normally, the electrolytic corrosion rate of 5US316 is about 2~3X10-'' [Durham/Coulomb] with respect to the flowing current, but in the above case, it is 100~150X
IQ-6 (grams/coulomb) can be reached.

このようにして、電食によって極から溶出した重金属イ
オン(鉄、クロム、ニッケル等)等が塗料に混入し、塗
装面の肌荒れ、防錆力低下2重金属による着色問題等の
障害が生じていた。
In this way, heavy metal ions (iron, chromium, nickel, etc.) eluted from the electrodes due to electrolytic corrosion were mixed into the paint, causing problems such as roughening of the painted surface, reduced rust prevention ability, and coloring problems caused by heavy metals. .

また、上記従来例の中性膜使用の場合にあっても、中性
膜は、電食を促進させる成分5重金1gイオン等を通過
させるため、同様の不都合が生じていた。
Further, even in the case of using a neutral membrane in the conventional example described above, the same problem occurred because the neutral membrane allows 1 g of 5 heavy metal ions, etc., which promote electrolytic corrosion, to pass through.

更には、上記従来例のカチオン交換膜を使用する場合に
あっては、酸のクーロン除去効率はlX10−’[ダラ
ム/クーロン]以下と非常に低く、全隔膜の一部にカチ
オン交換膜を使用することにより酸の過剰除去を防止で
きるが、前述した電極の溶出により生じた重金属イオン
を通過させるため、その電気効率は4〜15X10−b
(グラム/クーロン]にも達する。換言すれば、これは
、カチオン交換膜を使用すると極から溶出した重金属イ
オンの殆どが塗料中に混入するという不都合が生じるこ
とを意味する。
Furthermore, when using the conventional cation exchange membrane described above, the coulomb removal efficiency of acid is very low, less than 1X10-' [Durham/Coulomb], and the cation exchange membrane is used as a part of the entire diaphragm. By doing so, excessive removal of acid can be prevented, but since the heavy metal ions generated by the elution of the electrode mentioned above are passed through, the electrical efficiency is 4 to 15X10-b.
(gram/coulomb). In other words, this means that when a cation exchange membrane is used, most of the heavy metal ions eluted from the electrodes are mixed into the paint.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに、浴塗料中に重金属等を放出することなく、酸
の除去効率を有効に低減せしめることが可能な電着塗装
方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electrodeposition coating method which can improve the disadvantages of the conventional methods and, in particular, can effectively reduce the acid removal efficiency without releasing heavy metals etc. into the bath paint. There is a particular thing.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

そこで、本発明では、電着浴槽内に配設された第1の電
極部としての被塗物とこの被塗物に対応して配設された
一又は二基上の電極からなる第2の電極部とを備えてい
る。そして、被塗物と第2の電極部、との間に電着浴槽
内に収容された塗膜形成物質の水溶液を通じて電流を通
ずることによって塗膜形成物質を前記被塗物に電着する
ようになっている。ここで、第2の電極部に吸引される
前記水溶液中の中和剤中におけるイオンの流れの大部分
を阻止する第1の機能と、前記第1の電極部に吸引され
第2の電極部側から流出するイオンの流れを阻止する第
2の機能とを有する隔膜部によって、前記水溶液から第
2の電極部を分離するという手法を採っている。これに
よって、前述した目的を達成しようとしたものである。
Therefore, in the present invention, an object to be coated as a first electrode portion disposed in an electrodeposition bath and a second electrode consisting of one or two electrodes disposed corresponding to this object to be coated are provided. and an electrode section. The coating film-forming substance is electrodeposited onto the coating material by passing an electric current through an aqueous solution of the coating film-forming substance contained in the electrodeposition bath between the coating material and the second electrode part. It has become. Here, a first function of blocking most of the flow of ions in the neutralizing agent in the aqueous solution that is attracted to the second electrode part, and a second function of blocking most of the flow of ions in the neutralizing agent in the aqueous solution that is attracted to the second electrode part. A method is adopted in which the second electrode part is separated from the aqueous solution by a diaphragm part having a second function of blocking the flow of ions flowing out from the side. This is an attempt to achieve the above-mentioned purpose.

〔作  用〕[For production]

カチオン電着塗装において、本発明の電着塗装方法を使
用した場合について説明する。
The case where the electrodeposition coating method of the present invention is used in cationic electrodeposition coating will be explained.

まず、酢酸で中和して成るカチオン型塗料の水溶液内に
、第1の電極部としての被塗物と第2の電極部とを配設
し被塗物を負極としたと共に第2の電極部を王権として
直流電圧を印加する。すると、隔膜部の第1の機能によ
り水溶液中の中和剤である酢酸(陰イオン)の流れが大
部分阻止されるとともに、第2の機能により第1の電極
部に吸引され第2の電極部側から溶出する陽イオンの流
れが阻止される。
First, an object to be coated as a first electrode portion and a second electrode portion were placed in an aqueous solution of a cationic paint neutralized with acetic acid, and the object to be coated was used as a negative electrode. DC voltage is applied to the area as the king's authority. Then, the first function of the diaphragm part blocks most of the flow of acetic acid (anion), which is a neutralizing agent in the aqueous solution, and the second function causes it to be attracted to the first electrode part and then to the second electrode part. The flow of cations eluting from the side is blocked.

ここで、第1の電極部である被塗物側にカチオン交換膜
を配設し、このカチオン交換膜に対向して第2の電極部
側にアニオン交換膜を配設した請求項2記載の発明を例
にとって、再交換膜間に電流が流れることを説明すると
、カチオン交換膜とアニオン交換膜との境界面にある水
の一部分は〔H“〕と(OH−)に電離している。アニ
オン交換膜とカチオン交換膜の界面においては、この電
離度が偏り、アニオン交換膜の表面では、アニオン交換
基の(−NH,°〕等の存在のため、(OH−3の濃度
が高く、逆にカチオン交換膜の表面ではカチオン交換基
(−SO,Z−3等の存在のため、〔H+〕の濃度が高
くなっている。これら(OH−)、(H” )は共に、
イオンの移動率が極めて高く、これによって、電荷の移
動が起こる。他の請求項に記載の発明の場合も、同様の
原理により再交換樹脂部分相互間に電流は流れる。
The method according to claim 2, wherein a cation exchange membrane is disposed on the side of the object to be coated which is the first electrode part, and an anion exchange membrane is disposed on the second electrode part side opposite to this cation exchange membrane. Taking the invention as an example to explain that a current flows between the reexchange membranes, a portion of the water at the interface between the cation exchange membrane and the anion exchange membrane is ionized into [H"] and (OH-). At the interface between the anion exchange membrane and the cation exchange membrane, the degree of ionization is uneven, and on the surface of the anion exchange membrane, due to the presence of anion exchange groups such as (-NH, °), the concentration of (OH-3 is high, Conversely, on the surface of the cation exchange membrane, the concentration of [H+] is high due to the presence of cation exchange groups (-SO, Z-3, etc.).
The rate of ion movement is extremely high, which causes charge movement. In the case of the invention described in the other claims as well, current flows between the re-exchanged resin parts based on the same principle.

このようにして、再交換膜間に電流が流れるため、直ち
に電極塗装が開始され、水溶液中で正電荷を有する塗料
樹脂成分と顔料のコロイド分子が負極の被塗物に向かっ
て移動し、被塗物の表面に付着して放電したのち、塗料
の固形物が凝集して塗膜が形成される。
In this way, since current flows between the re-exchange membranes, electrode coating starts immediately, and colloidal molecules of paint resin components and pigments that have positive charges in the aqueous solution move toward the negative electrode to be coated. After adhering to the surface of a painted object and generating an electric discharge, the solid matter of the paint aggregates to form a paint film.

〔第1実施例〕 以下、本発明の第1実施例を第1図ないし第2図に基づ
いて説明する。
[First Embodiment] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 and 2.

この実施例は、カチオン電着に本発明の電着塗装方法を
使用した場合を示す。
This example shows the use of the electrodeposition coating method of the present invention for cationic electrodeposition.

第1図に示すおいて、電着浴槽100内には、その中央
部に第1の電極部としての被塗物lが配設されている。
As shown in FIG. 1, an object 1 to be coated as a first electrode portion is disposed in the center of an electrodeposition bath 100.

また、電着浴槽100内には、その両端部に被塗物1に
対応して第2の電極部2を構成する管状電極30がそれ
ぞれ配設されている。
Further, in the electrodeposition bath 100, tubular electrodes 30 constituting the second electrode section 2 are arranged at both ends thereof, corresponding to the object 1 to be coated.

この管状電極30は、ここでは図示していないが、実際
には、それぞれ数本配設されている。
Although not shown here, several tubular electrodes 30 are actually provided.

更に、これらの管状電極30と被塗物1との間には、各
管状電極30を電着浴槽100内に収容されたカチオン
型塗料の水溶液Wと被塗物1とから分離する隔膜部3が
装備されている。
Further, between these tubular electrodes 30 and the object 1 to be coated, there is a diaphragm portion 3 for separating each tubular electrode 30 from the aqueous solution W of the cationic paint contained in the electrodeposition bath 100 and the object 1 to be coated. is equipped with.

これを更に詳述すると、この隔膜部3は、被塗物l側に
配設されたカチオン交換膜4とこのカチオン交換膜4に
対向して管状電極30側に配設されたアニオン交換膜5
とによって構成されている。
To explain this in more detail, the diaphragm portion 3 includes a cation exchange membrane 4 disposed on the side of the object to be coated l and an anion exchange membrane 5 disposed on the tubular electrode 30 side opposite to the cation exchange membrane 4.
It is composed of.

これらのカチオン交換膜4.アニオン交換膜5は、強度
が弱いため、実際には、図示しない非導電性の綱状部材
若しくは通水性ある多孔質部材で形成された隔膜支持部
材とともに装備されている。また、管状電極30側に配
設されたアニオン交換膜5には、上下端に小孔5a、5
bがそれぞれ設けられている。これらの小孔5a、5b
は、ここでは図示していないが、実際には、それぞれ数
箇所設けられている。このため、これらの小孔5a。
These cation exchange membranes4. Since the anion exchange membrane 5 has low strength, it is actually installed together with a diaphragm support member (not shown) formed of a non-conductive rope member or a water-permeable porous member. Further, the anion exchange membrane 5 disposed on the tubular electrode 30 side has small holes 5a and 5 at the upper and lower ends.
b are provided respectively. These small holes 5a, 5b
Although not shown here, they are actually provided at several locations. For this reason, these small holes 5a.

5bを介して極液が常にカチオン交換膜4とアニオン交
換膜5との間を満たして通電を阻害する空隙が発生しな
いようになっている。
The polar liquid always fills the gap between the cation exchange membrane 4 and the anion exchange membrane 5 via the membrane 5b, so that no gap is generated that would impede current flow.

ココテ、カチオン交換膜4−とアニオン交換膜5とを二
重に配設して隔膜部3が構成されているのは、塗料側の
カチオン交換膜4により水溶液W中の中和剤である酸に
おける陰イオンの流れを阻止し、また、管状電極30側
のアニオン交換膜5により管状電極30より溶出したプ
ラス(+)の重金属イオンを阻止するためである。即ち
、カチオン交換膜の酸の透過率はlXl0−’(モル/
クーロン〕以下であり、アニオン交換膜使用時の8〜1
0XIO−’(モル/クーロン〕に比べて非常に少なく
なることが予想され、また、重金属の透過量は通常の電
着塗装ライン運転条件下において、カチオン交換膜使用
時の4〜15X10−’(グラ入/クーロン〕であるの
に対し、アニオン交換膜の場合は、0.025XIO−
’Cグラム/クーロン〕と極めて低い値を持っているか
らである。
The reason why the diaphragm section 3 is constructed by doubly disposing a cation exchange membrane 4- and an anion exchange membrane 5 is that the cation exchange membrane 4 on the paint side acts as an acid that is a neutralizing agent in the aqueous solution W. This is to prevent the flow of anions in the tube, and also to block positive (+) heavy metal ions eluted from the tubular electrode 30 by the anion exchange membrane 5 on the tubular electrode 30 side. That is, the acid permeability of the cation exchange membrane is lXl0-' (mol/
coulomb] or less, and 8 to 1 when using an anion exchange membrane.
It is expected that the permeation amount of heavy metals will be much smaller than 0 [grain/coulomb], whereas in the case of anion exchange membrane, it is 0.025
This is because it has an extremely low value of 'C grams/coulomb].

ここで、被塗物1を負極としたと共に管状電極30を正
極として直流電圧を印加すると、隔膜部3を構成するカ
チオン交換膜4の作用により水溶液W中の中和剤である
酢酸(陰イオン)の流れが大部分阻止され、アニオン交
換膜5の作用により被塗物1に吸引され管状電極30側
から溶出する金属イオン(陽イオン)の流れが阻止され
る。
Here, when a DC voltage is applied with the object 1 to be coated as a negative electrode and the tubular electrode 30 as a positive electrode, acetic acid (anion), which is a neutralizing agent in the aqueous solution W, is ) is mostly blocked, and the flow of metal ions (cations) that are attracted to the object 1 to be coated and eluted from the tubular electrode 30 side is blocked by the action of the anion exchange membrane 5.

ここで、酸即ちマイナス(−)のイオンがカチオン交換
膜4により阻止され、プラスのイオンがアニオン交換膜
5により阻止されるなら電流は流れないと一般には考え
られているが、次のような理由により実際には電流は充
分に流れる。
Here, it is generally believed that if the acid, that is, the negative (-) ions are blocked by the cation exchange membrane 4 and the positive ions are blocked by the anion exchange membrane 5, no current will flow. For some reason, a sufficient amount of current actually flows.

カチオン交換膜4とアニオン交換膜5との境界面にある
水の一部分は〔H゛〕と(OH−3に電離している。中
性の純粋の場合、この電離の程度は(H” )、(OH
−)ともに10−’(モル/リットル〕程度であるが、
アニオン交換膜5とカチオン交換膜4の界面においては
、この電離度が偏っている。即ち、第2図に示すように
、アニオン交換膜5の表面では、アニオン交換基の(−
NH1〕等の存在のため、(OH−3の濃度が高(、逆
にカチオン交換膜4の表面ではカチオン交換基(−3O
4”−)等の存在のため、〔H゛〕の濃度が高(なって
いる。
A portion of the water at the interface between the cation exchange membrane 4 and the anion exchange membrane 5 is ionized into [H゛] and (OH-3. In the case of neutral purity, the degree of this ionization is (H'') ,(OH
-) are both about 10-' (mol/liter), but
At the interface between the anion exchange membrane 5 and the cation exchange membrane 4, the degree of ionization is uneven. That is, as shown in FIG. 2, on the surface of the anion exchange membrane 5, the anion exchange group (-
NH1], etc., the concentration of (OH-3 is high (, conversely, the surface of the cation exchange membrane
4''-), etc., the concentration of [H゛] is high.

これら(OH−)、(H’ )は共に、イオンの移動率
が極めて高く、これによって、電荷の移動が起こるので
ある。
Both (OH-) and (H') have extremely high ion transfer rates, which causes charge transfer.

このようにして、カチオン交換膜4とアニオン交換膜5
との間に電流が流れるため、直ぢに電極塗装が開始され
、水溶液W中で正電荷を有する塗料樹脂成分と顔料のコ
ロイド分子が負極の被塗物1に向かって移動し、被塗物
1の表面に付着して放電したのち、塗料の固形物が凝集
して塗膜が形成される。
In this way, the cation exchange membrane 4 and the anion exchange membrane 5
As a current flows between them, electrode coating starts immediately, and colloidal molecules of paint resin components and pigments that have a positive charge in the aqueous solution W move toward the negative electrode to be coated 1. After adhering to the surface of the coating material 1 and generating an electric discharge, the solid matter of the coating material aggregates to form a coating film.

以上説明したように、本第工実施例によると、隔膜部3
を構成するカチオン交換膜4により管状電極30に吸引
される水溶液W中の中和剤である酢酸(陰イオン)の流
れの大部分を阻止するとともに、アニオン交換膜5によ
り被塗物1に吸引され管状電極30側から溶出する陽イ
オンの流れを阻止するようにしたので、酸の除去率を従
来のアニオン交換膜を使用したカチオン電着塗装法に比
べ大幅に低下させることができるとともに、電極30側
からの重金属の塗料側への流出を効果的に阻止すること
ができるという利点がある。
As explained above, according to the present embodiment, the diaphragm portion 3
The cation exchange membrane 4 that constitutes the cation exchange membrane 4 blocks most of the flow of acetic acid (anion), which is a neutralizing agent in the aqueous solution W, which is attracted to the tubular electrode 30, and the anion exchange membrane 5 prevents the flow of acetic acid (anion), which is a neutralizer, Since the flow of cations eluted from the tubular electrode 30 side is blocked, the acid removal rate can be significantly lowered compared to the conventional cationic electrodeposition coating method using an anion exchange membrane, and the electrode There is an advantage that heavy metals can be effectively prevented from flowing out from the 30 side to the paint side.

〔第2実施例〕 次に、第2実施例を第3図ないし第6図に基づいて説明
する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment will be described based on FIGS. 3 to 6.

この実施例は、同じく本発明をカチオン塗装に使用した
ものであるが、とくに、第2の電極部として第3図に示
す隔膜電極装置10を使用した場合を示すものである。
In this embodiment, the present invention is similarly applied to cationic coating, but specifically shows the case where the diaphragm electrode device 10 shown in FIG. 3 is used as the second electrode section.

この隔膜電極装置10は、実際には、第5図に示すよう
に第1の電極部としての被塗物1に対応して電着塗装用
水溶液W内に配設されるとともに。
This diaphragm electrode device 10 is actually arranged in an aqueous solution W for electrodeposition coating in correspondence with the object 1 to be coated as a first electrode portion, as shown in FIG.

第2の電極部として使用されるものである。This is used as the second electrode section.

この隔膜電極装置10は、本体部11と、第2の電極部
としての電極部12と、この両者間に設定された通水機
構14とを備えている。
This diaphragm electrode device 10 includes a main body portion 11, an electrode portion 12 as a second electrode portion, and a water passage mechanism 14 set between the two.

前記本体部11は、同軸上に所定間隔をおいて配設され
た第1および第2の絶縁管15.16と、これらの各絶
縁管15.16を連結する比較的硬質の隔膜支持部材1
7と、この隔膜支持部材17の外周に巻装された隔膜部
9と、この隔膜部9の外面にさらに巻装された外布18
とにより構成されている。この外布18は、例えば化学
繊維等から成り且つ張力に対し充分耐久性がある通水性
を備えたものが使用されている。
The main body portion 11 includes first and second insulating tubes 15.16 coaxially arranged at a predetermined interval, and a relatively hard diaphragm support member 1 that connects each of these insulating tubes 15.16.
7, a diaphragm portion 9 wrapped around the outer periphery of the diaphragm support member 17, and an outer cloth 18 further wrapped around the outer surface of the diaphragm portion 9.
It is composed of. The outer cloth 18 is made of, for example, chemical fiber, and is sufficiently durable against tension and has water permeability.

前記隔膜支持部材17は、非導電性の網状部材もしくは
通水性ある多孔質部材によって比較的長い管状に形成さ
れ、前記第1および第2の絶縁管15.16をその両端
部の内径側にて連結するように配設されている。
The diaphragm support member 17 is formed into a relatively long tube shape using a non-conductive net member or a water-permeable porous member, and supports the first and second insulating tubes 15 and 16 on the inner diameter side of both ends thereof. Arranged to connect.

また、前記隔膜部9は、第3図及び第4図に示すように
、それぞれ円筒状に形成されるとともに。
Further, the diaphragm portion 9 is formed in a cylindrical shape, as shown in FIGS. 3 and 4.

外側(塗料側)に配設されたカチオン交換膜7と、この
カチオン交換膜7に対向して内側の電極部12側に配設
されたアニオン交換膜8とからなる二重構造のイオン交
換膜により構成されている。
A double-structured ion exchange membrane consisting of a cation exchange membrane 7 disposed on the outside (paint side) and an anion exchange membrane 8 disposed on the inner electrode part 12 side opposite to this cation exchange membrane 7. It is made up of.

これを更に詳述すると、外側のカチオン交換膜7と内側
のアニオン交換膜8とは後述するようにして、相互に両
端が一体的に固定された状態で隔膜支持部材17の外周
に巻装されている。実際には、これらのカチオン交換膜
7とアニオン交換膜8の表面は多少の凹凸があるため両
者の対向部分には、一定の空隙ができている。このため
、内側のアニオン交換膜20の上下端部に第3図に示す
ように小孔8a、8bをそれぞれ設けており、これらの
小孔8a、8bを介して極液が常にカチオン交換膜7と
アニオン交換膜8との間を満たすようにして、通電を阻
害する空隙の発生等を防止するようにしている。
To explain this in more detail, the outer cation exchange membrane 7 and the inner anion exchange membrane 8 are wound around the outer periphery of the diaphragm support member 17 with both ends integrally fixed to each other, as will be described later. ing. In reality, the surfaces of these cation exchange membranes 7 and anion exchange membranes 8 are somewhat uneven, so that a certain amount of voids are formed between the opposing portions of the membranes. For this reason, small holes 8a and 8b are provided at the upper and lower ends of the inner anion exchange membrane 20, respectively, as shown in FIG. The space between the anion exchange membrane 8 and the anion exchange membrane 8 is filled to prevent the generation of voids that would impede current flow.

また、この隔膜部9は、隔膜支持部材17に巻回されて
いるため、外圧に対して機械的強度が著しく増強された
状態となっている。さらに、この隔膜部9の外周面には
、その全域にわたって前述した如く外布18が螺線状に
巻装され、これによって内圧に対しても充分な耐圧強度
が付加されたものとなっている。
Further, since the diaphragm portion 9 is wound around the diaphragm support member 17, its mechanical strength against external pressure is significantly increased. Furthermore, the outer cloth 18 is spirally wrapped around the entire outer circumferential surface of the diaphragm portion 9 as described above, thereby adding sufficient pressure resistance against internal pressure. .

前記隔膜部9および外布18が巻装された隔膜支持部材
17の両端部の外周側には、所定間隔をおいて第3図に
示す如く第1および第2の枠体20.21が配設され、
同時にこの枠体20.21の内径側にボッティング材4
1が充填され、これによって、前記各絶縁管15.16
と隔膜支持部材17および隔膜部9.外布18とが同時
に且つ強固に一体化された構造となっている。この場合
、前記第1の枠体20は筒状に形成されており、前記ボ
ッティング材41の充填に際しては当該固形化前のボッ
ティング材11が流出するのを防止するためにリング部
材22が第1の枠体20内に配設されている。また、前
記第2の枠体21は、有底筒状に形成され、その内側に
前記隔膜支持部材17および絶縁管16等が挿入された
状態で前述した如くボッティング材41が充填され、そ
の全体が同時に一体的に固着された構造となっている。
As shown in FIG. 3, first and second frames 20 and 21 are arranged at a predetermined interval on the outer periphery of both ends of the diaphragm support member 17 around which the diaphragm portion 9 and the outer cloth 18 are wound. established,
At the same time, the botting material 4 is attached to the inner diameter side of this frame 20.21.
1, thereby each of the insulating tubes 15, 16
and the diaphragm support member 17 and the diaphragm portion 9. It has a structure in which the outer cloth 18 is simultaneously and firmly integrated. In this case, the first frame 20 is formed into a cylindrical shape, and when filling the botting material 41, a ring member 22 is installed to prevent the botting material 11 before solidification from flowing out. It is disposed within the first frame 20. The second frame 21 is formed into a cylindrical shape with a bottom, and the diaphragm support member 17, the insulating tube 16, etc. are inserted into the second frame 21, and the botting material 41 is filled as described above. The entire structure is fixed together at the same time.

前記ポツティング材41としては、本実施例ではエポキ
シ樹脂が使用されているが、ウレタン樹脂、若しくはフ
ェノール樹脂等であってもよい。
Although epoxy resin is used as the potting material 41 in this embodiment, it may also be urethane resin, phenol resin, or the like.

前記第1および第2の絶縁管15.16としては、本実
施例では硬質の塩化ビニール管が使用されている。この
内、第1の絶縁管15には、第3図に示す如く排水部1
3が設けられ、その上方端部にはキャップ24が着脱自
在に装備されている。
In this embodiment, hard vinyl chloride pipes are used as the first and second insulating pipes 15 and 16. Among them, the first insulating pipe 15 has a drainage section 1 as shown in FIG.
3, and a cap 24 is removably attached to its upper end.

符号15Aは絶縁管15の上端部内径側に固着されたス
ペーサを示す。
Reference numeral 15A indicates a spacer fixed to the inner diameter side of the upper end of the insulating tube 15.

一方、前記電極部12は、ステンレス製で管状に形成さ
れた管状電極30と、この管状電極30の第3図におけ
る上端部に装着された電極垂下係止用の金属製蓋部材3
1と、この蓋部材31に設けられた電源用接続端子32
および給水部33とにより構成されている。この内、前
記管状電極30は、その外径が前述した本体部11の第
1および第2の各絶縁管15.16の内径よりも更に小
さく形成されている。このため、前記本体部11に対す
る当該管状電極30の着脱が容易となっており、同時に
当該本体部11と管状電極30との間に通水機構14の
一部が形成されるようになっている。また、前記金属製
の蓋部材31は、その外周端縁が管状電極30から突設
されており、これによって管状電極30が第3図に示す
ように第1の絶縁管15により係止されるようになって
いる。このため、電極部12は、外部から本体部11内
に極く容易に挿入配設され、また必要に応じて極(容易
に外部へ離脱せしめることができるようになっている。
On the other hand, the electrode section 12 includes a tubular electrode 30 made of stainless steel and formed into a tubular shape, and a metal lid member 3 for locking the electrode hanging, which is attached to the upper end of the tubular electrode 30 in FIG.
1 and a power supply connection terminal 32 provided on this lid member 31
and a water supply section 33. Among these, the tubular electrode 30 is formed so that its outer diameter is smaller than the inner diameter of each of the first and second insulating tubes 15 and 16 of the main body portion 11 described above. Therefore, the tubular electrode 30 can be easily attached to and removed from the main body 11, and at the same time, a part of the water passage mechanism 14 is formed between the main body 11 and the tubular electrode 30. . Further, the outer peripheral edge of the metal lid member 31 projects from the tubular electrode 30, so that the tubular electrode 30 is locked by the first insulating tube 15 as shown in FIG. It looks like this. Therefore, the electrode portion 12 can be inserted into the main body portion 11 from the outside very easily, and can be easily removed from the electrode (to the outside) if necessary.

前記通水機構14は、隔膜部9と管状電極30との間に
蓄積される酢酸などを外部へ排出するためのもので、具
体的には上述した電極部12と本体部11とにより構成
されている。すなわち、電極部12の給水部33から流
入される水は、第6図中の矢印にて示すように、管状電
極30内を流下し、下方から管状電極30の外周側へ流
動してゆき、同時に該管状電極30の外周側を上昇しな
がら隔膜部9の内側を流動して不純物と共に排出部13
から外部へ強制的に流出されるようになっている。
The water passage mechanism 14 is for discharging acetic acid and the like accumulated between the diaphragm section 9 and the tubular electrode 30 to the outside, and is specifically composed of the electrode section 12 and the main body section 11 described above. ing. That is, the water flowing from the water supply part 33 of the electrode part 12 flows down inside the tubular electrode 30, as shown by the arrow in FIG. 6, and flows from below to the outer circumferential side of the tubular electrode 30. At the same time, it flows inside the diaphragm part 9 while rising on the outer peripheral side of the tubular electrode 30, and flows into the discharge part 13 together with impurities.
It is now forcibly leaked from the outside.

前記本体部1■の一方の枠体20部分には、電着塗装に
際し浴槽へ装着するための装着用金具11Aが巻装され
る。また、前記隔膜部9の外面に巻装した外布8は、必
ずしも布状のものに限定されず、同一の補強機能および
通水性を備えたものであれば、他の部材で置き換えても
よい。更に前記隔膜部9を構成する各イオン交換膜は、
接合部を防水することを前提として螺旋状に巻き付けて
も或いは輪切り状に形成したものを装着してもよい。
An attachment fitting 11A for attachment to a bathtub during electrodeposition coating is wrapped around one frame 20 portion of the main body portion 12. Further, the outer cloth 8 wrapped around the outer surface of the diaphragm portion 9 is not necessarily limited to a cloth-like material, and may be replaced with another material as long as it has the same reinforcing function and water permeability. . Furthermore, each ion exchange membrane constituting the diaphragm section 9 is
On the premise that the joint portion is waterproof, it may be wound spirally or may be formed into circular slices.

ここで、前述した本体部11の主要部をなす隔膜部9の
固定方法について更に詳述する。
Here, the method of fixing the diaphragm portion 9, which constitutes the main portion of the main body portion 11 mentioned above, will be described in more detail.

まず、前記隔膜支持部材17の外周に隔膜部9を構成す
るアニオン交換膜8を巻装し、その当接端縁をつき合わ
せることにより当該アニオン交換膜8を第4図に示す如
くほぼ断面円形状に固着する。この上にカチオン交換膜
7を巻装し、その当接端部を重ねるか或いは当接端縁を
突き合わせるかして、第4図に示す如くにほぼ断面円形
状に固着する。続いて、このカチオン交換膜7の外面に
、外布18を螺線状に巻きつけ、これによって隔膜支持
部材17と隔膜部9との一体化が完了する。
First, the anion exchange membrane 8 constituting the diaphragm portion 9 is wound around the outer periphery of the diaphragm support member 17, and the abutting edges of the anion exchange membrane 8 are brought together so that the anion exchange membrane 8 has a substantially circular cross section as shown in FIG. Stick to shape. The cation exchange membrane 7 is wound on top of this membrane, and its abutting ends are overlapped or abutted against each other, and the cation exchange membrane 7 is fixed in a substantially circular cross-section as shown in FIG. Subsequently, the outer cloth 18 is spirally wound around the outer surface of the cation exchange membrane 7, thereby completing the integration of the diaphragm support member 17 and the diaphragm portion 9.

次に、このようにして形成された円筒状隔膜部材の両端
部に、前述した第1および第2の絶縁管15.16を第
3図に示す如く嵌合せしめ、同時にこの各嵌合部の外側
には第1および第2の枠体20.21を前述した如く所
定間隔をおいて配置する。そして、この各枠体20,2
i内に各々ボッティング材41を充填して固形化せしめ
、これによって本体部11の一体化が完了する。
Next, the first and second insulating tubes 15 and 16 described above are fitted to both ends of the cylindrical diaphragm member thus formed as shown in FIG. On the outside, the first and second frames 20.21 are arranged at a predetermined interval as described above. Then, each frame body 20, 2
The botting material 41 is filled into each of the holes i and solidified, thereby completing the integration of the main body portion 11.

なお、前記第1の枠体20の第3図における下端部内側
に配設されたシール部材22は、前述した如く固形化前
のボッティング材4Iの流出を防止するためのものであ
り、当該ボッティング材41が固形化した後は取り除い
てもよい。」ここで、電着用水溶液W内に、被塗物1と
隔膜電極装置10とを配設し被塗物1を負極としたと共
に隔膜電極装置lOの管状電極30を芒種として直流電
圧を印加すると、通常と同様直ちに電極塗装が開始され
、水溶液中で正電荷を有する塗料樹脂成分と顔料のコロ
イド分子が負極の被塗物lに向かって移動し、被塗物1
の表面に付着して放電したのち、塗料の固形物が凝集し
て塗膜が形成される。
The sealing member 22 disposed inside the lower end of the first frame 20 in FIG. 3 is for preventing the unsolidified botting material 4I from flowing out, as described above. After the botting material 41 is solidified, it may be removed. ''Here, when the object to be coated 1 and the diaphragm electrode device 10 are placed in the aqueous electrodeposition solution W, and the object to be coated 1 is used as a negative electrode, and the tubular electrode 30 of the diaphragm electrode device IO is used as an awn seed, a DC voltage is applied. , electrode coating starts immediately as usual, and colloidal molecules of paint resin components and pigments that have positive charges in the aqueous solution move toward the negative electrode to be coated.
After the paint adheres to the surface and discharges, the solids of the paint aggregate to form a paint film.

一方、水溶液W中には、負電荷を有する酢酸が蓄積され
る状態となるが、この酢酸は、前述した電着塗装の開始
と同時に前記隔膜電極装M10の管状電極30に向かっ
て移動を開始する。ここにおいて、本実施例では、カチ
オン交換膜7が塗料側にあるため、電着塗装用水溶液W
中の中和剤である酢酸の流れは、このカチオン交換膜7
により大部分阻止されて管状電極30側に到達すること
ができず、酢酸が電着用水溶液W内に蓄積される。
On the other hand, acetic acid having a negative charge is accumulated in the aqueous solution W, and this acetic acid starts moving toward the tubular electrode 30 of the diaphragm electrode assembly M10 at the same time as the above-mentioned electrodeposition coating starts. do. Here, in this embodiment, since the cation exchange membrane 7 is on the paint side, the aqueous solution W for electrodeposition coating is
The flow of acetic acid, which is a neutralizing agent, flows through this cation exchange membrane 7.
Most of the acetic acid is blocked and cannot reach the tubular electrode 30 side, and acetic acid is accumulated in the electrodeposition aqueous solution W.

但し、このカチオン交換膜7では酢酸を完全に阻止する
ことはないので、一部が管状電極30に到達し放電する
。この場合、放電した中和剤である酢酸は低濃度(本実
施例では、数パーセントである)であるため、殆ど全量
が電離している。このため、負電荷を有する酢酸は通電
中は陽極である管状電極30に引かれ、これがため、管
状電極30と隔膜部9との間には酢酸が集積される。一
方、この管状電極30と隔膜部9との間には、前述した
ように純水が強制的に流通されているため、集積された
酢酸は純水とともに連続的に外部へ排出される。一方、
アニオン交換膜8の作用により電極30より溶出した重
金属イオンの電着用水溶液側への流出は効果的に阻止さ
れる。
However, since this cation exchange membrane 7 does not completely block acetic acid, a portion of it reaches the tubular electrode 30 and is discharged. In this case, since the discharged neutralizing agent, acetic acid, has a low concentration (several percent in this example), almost the entire amount is ionized. Therefore, acetic acid having a negative charge is attracted to the anode, which is the tubular electrode 30, during current application, and therefore, acetic acid is accumulated between the tubular electrode 30 and the diaphragm portion 9. On the other hand, since pure water is forced to flow between the tubular electrode 30 and the diaphragm portion 9 as described above, the accumulated acetic acid is continuously discharged to the outside together with the pure water. on the other hand,
The action of the anion exchange membrane 8 effectively prevents the heavy metal ions eluted from the electrode 30 from flowing out to the electrodeposition aqueous solution side.

発明者は、この場合の酸除去率及び重金属透過率を実際
に測定したところ、 ■酸除去率 1.3X10−6[モル/クー0710重
金属透過率 0.058X10−6Cグラム/クーロン
〕 を得た。
The inventor actually measured the acid removal rate and heavy metal permeability in this case, and found that: (1) Acid removal rate: 1.3 x 10-6 [mol/cou 0710 Heavy metal permeability: 0.058 x 10-6 C grams/coulomb] .

(この値は、前述した各隔膜の個別での特性値より幾ら
か劣っているが、これはカチオン交換膜7では、極液側
から移動してくる陽イオンがアニオン交換膜8により阻
止され、カチオン交換膜7を通過する電荷、キャリアが
欠乏し、その分陰イオン(酸)の通過により電荷を運ぼ
うとした傾向になり、又、アニオン交換膜8では、その
塗料側にあるカチオン交換膜7によって酸が阻止され、
陰イオンのキャリアが欠乏するため、その分隔イオンの
通過により電荷を運ぼうとした傾向になるためである。
(This value is somewhat inferior to the individual characteristic values of each diaphragm mentioned above, but this is because in the cation exchange membrane 7, cations moving from the polar liquid side are blocked by the anion exchange membrane 8. There is a shortage of charges and carriers passing through the cation exchange membrane 7, and there is a tendency for anions (acids) to pass through to carry charges. The acid is blocked by 7,
This is because there is a shortage of anion carriers, so there is a tendency for charge to be carried through the passage of the separated ions.

) しかしながら、隔膜部9をカチオン膜7とアニオン膜8
を重ね合わせた二重構造としたことによって、酸の除去
率を従来のアニオン交換膜の約1/7に下げることがで
き、且つ重金属の透過もカチオン交換膜単独の場合の約
l/70の0.05sxio−”(グラム/クーロン〕
に抑えることができた。
) However, the diaphragm portion 9 is separated by a cation film 7 and an anion film 8.
By creating a double structure in which cation exchange membranes are superimposed, the acid removal rate can be reduced to about 1/7 of that of conventional anion exchange membranes, and the permeation of heavy metals is also about 1/70 of that of a cation exchange membrane alone. 0.05sxio-” (gram/coulomb)
I was able to keep it down to

以上説明したように、本第2実施例によると、第1の電
極部としての被塗物1に対応して配設される第2の電極
部を管状電極30とし、この管状電極30の周囲に、絶
縁材からなる隔膜支持部材17を介して隔膜部9を積層
装備し、この隔膜部9を電極30側のアニオン交換膜8
とその外側のカチオン交換膜7との二重構造とし、カチ
オン交換膜7により管状電極30に吸引される電着水溶
液W中のイオンの流れを阻止するとともに、アニオン交
換膜8により被塗物lに吸引され管状電極30側から溶
出するイオンの流れを阻止するという手法を採用したこ
とから、酸の除去率を従来のアニオン交換膜を使用した
隔膜電極装置に比べ大幅に低下させることができるとと
もに、電極側からの重金属の塗料側への流出を効果的に
阻止することができ、しかも電極30が裸になっていな
いため塗料のスラッジを生じることがないという利点が
ある。更に、隔膜支持部材17の作用により、前述した
外圧の変動に対しては充分これに耐えることができ、従
って、長時間連続して継続使用することができ、前記隔
膜支持部材17部分に下方から上方に向けて水を強制的
に流通せしめるように構成したので、管状電極30の周
囲に停滞する分極粒子や気泡を、強制的に排除すること
ができ、隔膜部9の外面周囲に通水性ある外布18を巻
回装備したので、当該隔膜部9の引っ張り強度が極端に
弱くても、内圧の変化に対して充分これに耐えることが
できるという利点がある。
As explained above, according to the second embodiment, the second electrode section disposed corresponding to the object 1 serving as the first electrode section is the tubular electrode 30, and the area around the tubular electrode 30 is , a diaphragm part 9 is laminated with a diaphragm support member 17 made of an insulating material interposed therebetween, and this diaphragm part 9 is connected to an anion exchange membrane 8 on the electrode 30 side.
The cation exchange membrane 7 prevents the flow of ions in the electrodeposited aqueous solution W attracted to the tubular electrode 30, and the anion exchange membrane 8 prevents the flow of ions from the electrodeposited aqueous solution W to the object to be coated. By adopting a method of blocking the flow of ions that are attracted to the membrane and eluted from the tubular electrode 30 side, the acid removal rate can be significantly lowered compared to the conventional diaphragm electrode device using an anion exchange membrane. This has the advantage that it is possible to effectively prevent heavy metals from flowing out from the electrode side to the paint side, and that paint sludge is not generated because the electrode 30 is not exposed. Further, due to the action of the diaphragm support member 17, it can sufficiently withstand the above-mentioned external pressure fluctuations, so that it can be used continuously for a long time. Since the structure is configured so that water is forced to flow upward, polarized particles and air bubbles stagnant around the tubular electrode 30 can be forcibly removed, and water permeability is maintained around the outer surface of the diaphragm portion 9. Since the outer cloth 18 is wound, there is an advantage that even if the tensile strength of the diaphragm portion 9 is extremely low, it can sufficiently withstand changes in internal pressure.

このため、このように構成され機能する隔膜電極装置1
0の複数本を従来のアニオン交換膜を装備した隔膜電極
装置とともに電着用水溶液内に配設して使用すると、従
来問題となっていた中和剤である酸の過剰除去を防止で
きるとともに、電着用水溶液中の塗料成分(ED浴塗料
)中に極の溶出による重金属イオンが混入するのを略完
全に阻止することが可能となる。
For this reason, the diaphragm electrode device 1 configured and functioning as described above
By using a plurality of 0 tubes placed in an aqueous solution for electrodeposition together with a diaphragm electrode device equipped with a conventional anion exchange membrane, it is possible to prevent excessive removal of acid, which is a neutralizing agent, which has been a problem in the past, and also to improve electrodepositing. It becomes possible to almost completely prevent heavy metal ions from being mixed into the paint component (ED bath paint) in the wear aqueous solution due to the elution of the electrode.

〔第3実施例〕 次に、第3実施例を第7図ないし第8図に基づいて説明
する。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment will be described based on FIGS. 7 and 8.

この第3実施例は、前述した隔膜電極装置10に換えて
第7図に示す隔膜電極装置40を使用したものである。
This third embodiment uses a diaphragm electrode device 40 shown in FIG. 7 in place of the diaphragm electrode device 10 described above.

この隔膜電極装置40は、断面が略コ字状の本体部41
と、この本体部41に着脱可能に装備された隔膜部19
とを備えている。
This diaphragm electrode device 40 has a main body portion 41 having a substantially U-shaped cross section.
and a diaphragm section 19 that is removably attached to this main body section 41.
It is equipped with

この内、隔膜部19としては、第8図に示すように、ナ
イロン或いはポリエチレンの織布からなるベース材26
と、その一方の面(塗料側の面)26aにカチオン交換
樹脂27Aを、他方の面(電極30側の面)26bにア
ニオン交換樹脂27Bをそれぞれコーティングしてなる
複合交換膜が用いられており、実際には、図示しない隔
膜支持部材に一体的に固定され、本体部41に着脱可能
に装備されている。
Among these, as the diaphragm portion 19, as shown in FIG. 8, a base material 26 made of woven fabric of nylon or polyethylene is used.
A composite exchange membrane is used in which one surface (paint side surface) 26a is coated with cation exchange resin 27A and the other surface (electrode 30 side surface) 26b is coated with anion exchange resin 27B. In reality, it is integrally fixed to a diaphragm support member (not shown) and is detachably attached to the main body part 41.

第2の電極として管状電極30が使用され、当該装置の
使用時には、本体部41内に、隔膜電極装置lOと同様
極液が満たされる。
A tubular electrode 30 is used as the second electrode, and when the device is used, the main body 41 is filled with an electrolyte, similar to the diaphragm electrode device IO.

この隔膜電極装置40をカチオン電着塗装に使用した場
合について説明する。
A case where this diaphragm electrode device 40 is used for cationic electrodeposition coating will be explained.

まず、酢酸で中和して成るカチオン型塗料の水溶液W内
に、第1の電極部としての被塗物1と隔膜電極装置t4
0とを配設し被塗物1を負極としたと共に隔膜電極装2
40の管状電極3oを正極として直流電圧を印加する。
First, in an aqueous solution W of a cationic paint neutralized with acetic acid, an object 1 to be coated as a first electrode portion and a diaphragm electrode device t4 are placed.
0 and the object to be coated 1 was used as a negative electrode, and the diaphragm electrode device 2
DC voltage is applied using the 40 tubular electrodes 3o as positive electrodes.

すると、前述した第1゜第2実施例と同様に、直ちに電
極塗装が開始され、水溶液W中で正電荷を有する塗料樹
脂成分と顔料のコロイド分子が負極の被塗物1に向かっ
て移動し、被塗物の表面に付着して放電したのち、塗料
の固形物が凝集して塗膜が形成される。この場合、隔膜
部19内では、第2図に示したと同様な作用が行われ、
隔膜部19を構成するカチオン交換樹脂27Aの層とア
ニオン交換樹脂27Bの層との相互間を電流が流れる。
Then, as in the first and second embodiments described above, electrode coating is immediately started, and colloidal molecules of paint resin components and pigments having positive charges in the aqueous solution W move toward the negative electrode to be coated 1. After adhering to the surface of the object to be coated and generating an electric discharge, the solid matter of the paint aggregates to form a coating film. In this case, the same action as shown in FIG. 2 is performed within the diaphragm 19,
A current flows between the layer of cation exchange resin 27A and the layer of anion exchange resin 27B that constitute the diaphragm portion 19.

一方、水溶液中の、負電荷を有する酢酸は、前述したよ
うに、電着塗装の開始と同時に隔膜電極装置40の電極
に向かって移動を開始する。この時、塗料側にあるカチ
オン交換樹脂27Aの層の作用により酢酸の流れは、大
部分阻止される。
On the other hand, the negatively charged acetic acid in the aqueous solution starts moving toward the electrodes of the diaphragm electrode device 40 at the same time as the electrodeposition coating starts, as described above. At this time, the flow of acetic acid is mostly blocked by the action of the layer of cation exchange resin 27A on the paint side.

方、管状電極30側のアニオン交換樹脂27Bの層の作
用により管状電極30より溶出した重金属イオンの電着
用水溶液W側への流出が阻止される。
On the other hand, the action of the anion exchange resin 27B layer on the tubular electrode 30 side prevents the heavy metal ions eluted from the tubular electrode 30 from flowing out to the electrodeposition aqueous solution W side.

以上のように構成された本第3実施例によると、第1.
第2実施例と同等の作用効果を得られる他、隔膜部19
が着脱可能になっているので、隔膜部19の取替え作業
が一層容易になるという利点をも有している。
According to the third embodiment configured as described above, the first.
In addition to obtaining the same effect as the second embodiment, the diaphragm portion 19
Since it is removable, it also has the advantage that the replacement work of the diaphragm part 19 becomes easier.

〔第4実施例〕 次に、第4実施例を第9図に基づいて説明する。[Fourth example] Next, a fourth embodiment will be described based on FIG. 9.

この第4実施例は、前述した第2実施例の隔膜部9に換
えて隔膜部29が使用されている点に特徴を有している
。この隔膜部29は、第9図に示すように、アニオン交
換樹脂27Bの粉末とカチオン交換樹脂27Aの粉末と
を50対50の割合で混合し、バインダー27Cで結合
してなる混合物28をナイロン或いはポリエチレンの織
布からなるベース材26の両面にコーティングしてなる
複合交換膜である。その他の構成は前述した第2実施例
と同一となっている。
This fourth embodiment is characterized in that a diaphragm section 29 is used in place of the diaphragm section 9 of the second embodiment described above. As shown in FIG. 9, this diaphragm portion 29 is made of a mixture 28 made by mixing powder of anion exchange resin 27B and powder of cation exchange resin 27A at a ratio of 50:50 and binding them with a binder 27C. This is a composite exchange membrane formed by coating both sides of a base material 26 made of a polyethylene woven fabric. The other configurations are the same as those of the second embodiment described above.

このようにしても、前述した第2実施例と同等の作用効
果を得ることができた。
Even in this case, the same effect as in the second embodiment described above could be obtained.

これは、微視的には両タイプの交換樹脂を混合すること
によって、カチオン樹脂/アニオン樹脂/カチオン樹脂
/アニオン樹脂/・・・・・・と多重層にした隔膜系と
同等の効果をもつからであると考えられる。
Microscopically, by mixing both types of exchange resins, this has the same effect as a multilayer diaphragm system with cation resin/anion resin/cation resin/anion resin/... It is thought that this is because

なお、混合比は、lO対90〜90対10の間でも酸の
除去率の点で実用可能な効果が確認された。このように
、本実施例によると、混合比をかえるだけで酸の除去率
を種々の値に設定できるという利点をも有している。
In addition, a practical effect in terms of acid removal rate was confirmed even when the mixing ratio was between 90 and 90:10. As described above, this embodiment also has the advantage that the acid removal rate can be set to various values simply by changing the mixing ratio.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によると、第1の電極部と
しての被塗物に対応して配設される第2の電極部を、第
2の電極部に吸引される塗膜形成物質の水溶液中の中和
剤中におけるイオンの流れの大部分を阻止する第1の機
能と、第1の電極部に吸引され第2の電極側から流出す
るイオンの流れを阻止する第2の機能とを有する隔膜部
によって、前記水溶液から分離するようにしたことから
、例えば、上記実施例のように、カチオン電着塗装にて
、これを使用した場合、酸の除去率を従来のアニオン交
換膜を使用した電着塗装法に比べ大幅に低下させること
ができるとともに、電極側からの重金属の塗料側への流
出を効果的に阻止することができるという従来にない優
れた効果がある。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the second electrode part disposed corresponding to the object to be coated as the first electrode part is attracted to the second electrode part. The first function is to block most of the flow of ions in the neutralizer in the aqueous solution of the coating film-forming substance, and to block the flow of ions that are attracted to the first electrode part and flow out from the second electrode side. Since the membrane is separated from the aqueous solution by the diaphragm having the second function, for example, when this is used in cationic electrodeposition coating as in the above example, the acid removal rate is lower than that of the conventional one. It has the unprecedented effect of being able to significantly reduce the amount of metals compared to the electrodeposition coating method using an anion exchange membrane, and effectively preventing heavy metals from flowing from the electrode side to the paint side. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例の構成を示す説明図、第2
図は第1図に示す実施例においてカチオン交換膜とアニ
オン交換膜との間に電流が流れることを説明するための
図、第3図は本発明の第2実施例に使用する隔膜電極装
置の具体的構成を示す断面図、第4図は第3図のTV−
TV線に沿った断面図、第5図は第3図に示す隔膜電極
装置の実際の使用状態を示す説明図、第6図は第3図に
おける装置内の水の流通経路を示す説明図、第7図は本
発明の第3実施例を示す説明図、第8図は第7図の実施
例における隔膜部の具体的構成を示す説明図、第9図は
本発明の第4実施例における隔膜部の具体的構成を示す
説明図である。 ■・・・・・・第1の電極部としての被塗物、2・・・
・・・第2の電極部、3・・・・・・隔膜部、4・・・
・・・カチオン交換膜、5・・・・・・アニオン交換膜
、100・・・・・・電着浴槽、W・・・・・・電着塗
装用水溶液。 第 1 図 第 図 第 図 第 仝 図 第 5 図 0 第 図 ! 619− 第 図 第 δ 図 第 図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a diagram for explaining that a current flows between the cation exchange membrane and the anion exchange membrane in the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 shows the diaphragm electrode device used in the second embodiment of the present invention. A sectional view showing a specific configuration, FIG. 4 is a TV-
5 is an explanatory diagram showing the actual usage state of the diaphragm electrode device shown in FIG. 3; FIG. 6 is an explanatory diagram showing the flow path of water in the device in FIG. 3; FIG. 7 is an explanatory diagram showing the third embodiment of the present invention, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the specific configuration of the diaphragm section in the embodiment of FIG. 7, and FIG. It is an explanatory view showing a concrete composition of a diaphragm part. ■・・・・・・Object to be coated as the first electrode part, 2...
...Second electrode part, 3...Diaphragm part, 4...
... Cation exchange membrane, 5 ... Anion exchange membrane, 100 ... Electrodeposition bath, W ... Aqueous solution for electrodeposition coating. Figure 1 Figure 5 Figure 5 Figure 0 Figure! 619- Figure δ Figure δ Figure

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、電着浴槽内に配設された第1の電極部としての
被塗物とこの被塗物に対応して配設された一又は二以上
の電極からなる第2の電極部とを備え、 前記被塗物と第2の電極部との間に前記電着浴槽内に収
容された塗膜形成物質の水溶液を通じて電流を通ずるこ
とによって前記塗膜形成物質を前記被塗物に電着する電
着塗装方法において、前記第2の電極部に吸引される前
記水溶液中の中和剤中におけるイオンの流れの大部分を
阻止する第1の機能と、前記第1の電極部に吸引され前
記第2の電極部側から流出するイオンの流れを阻止する
第2の機能とを有する隔膜部によって、前記水溶液から
第2の電極部を分離することを特徴とした電着塗装方法
。
(1) An object to be coated as a first electrode section disposed in an electrodeposition bath, and a second electrode section consisting of one or more electrodes disposed corresponding to the object to be coated; The film-forming substance is electrically applied to the object to be coated by passing an electric current through an aqueous solution of the film-forming substance contained in the electrodeposition bath between the object to be coated and the second electrode portion. A first function of blocking most of the flow of ions in the neutralizing agent in the aqueous solution that is attracted to the second electrode part, and a first function of blocking most of the flow of ions in the neutralizer in the aqueous solution that is attracted to the second electrode part; An electrodeposition coating method, characterized in that the second electrode part is separated from the aqueous solution by a diaphragm part having a second function of blocking the flow of ions flowing out from the second electrode part side.
(2)、前記隔膜部を、カチオン交換膜とこのカチオン
交換膜に対向して配設されたアニオン交換膜とにより構
成し、前記被塗物側の交換膜により前記第2の電極部に
吸引される前記水溶液中の中和剤中におけるイオンの流
れの大部分を阻止するとともに、前記第2の電極部側の
交換膜により前記第1の電極部に吸引され前記第2の電
極部側から流出するイオンの流れを阻止することを特徴
とした請求項1記載の電着塗装方法。
(2) The diaphragm section is composed of a cation exchange membrane and an anion exchange membrane disposed opposite to the cation exchange membrane, and the exchange membrane on the side of the object to be coated attracts the suction to the second electrode section. While blocking most of the flow of ions in the neutralizing agent in the aqueous solution, the ions are attracted to the first electrode by the exchange membrane on the second electrode side and from the second electrode side. 2. The electrodeposition coating method according to claim 1, further comprising blocking the flow of outflowing ions.
(3)、前記隔膜部を、カチオン交換膜とアニオン交換
膜とからなる二重構造にし、前記被塗物側の交換膜によ
り前記第2の電極部に吸引される前記水溶液中の中和剤
中におけるイオンの流れの大部分を阻止するとともに、
前記第2の電極部側の交換膜により前記第1の電極部に
吸引され前記第2の電極部側から流出するイオンの流れ
を阻止することを特徴とした請求項1記載の電着塗装方
法。
(3) The diaphragm part has a double structure consisting of a cation exchange membrane and an anion exchange membrane, and the neutralizing agent in the aqueous solution is attracted to the second electrode part by the exchange membrane on the side of the object to be coated. In addition to blocking most of the ion flow inside,
2. The electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the flow of ions attracted to the first electrode section and flowing out from the second electrode section is blocked by an exchange membrane on the second electrode section side. .
(4)、前記隔膜部がベースフィルムを備えて構成され
、このベースフィルムの一方の面にカチオン交換樹脂を
コーティングし、他方の面にアニオン交換樹脂をコーテ
ィングし、前記被塗物側の面にコーティングされた交換
樹脂により前記第2の電極部に吸引される前記水溶液中
の中和剤中におけるイオンの流れの大部分を阻止すると
ともに、前記第2の電極部側の面にコーティングされた
交換樹脂により前記第1の電極部に吸引され前記第2の
電極部側から流出するイオンの流れを阻止することを特
徴とした請求項1記載の電着塗装方法。
(4) The diaphragm section is configured to include a base film, one surface of the base film is coated with a cation exchange resin, the other surface is coated with an anion exchange resin, and the surface on the side of the object to be coated is coated with a cation exchange resin. The coated exchange resin blocks most of the flow of ions in the neutralizing agent in the aqueous solution that is attracted to the second electrode part, and the exchange resin coated on the surface on the second electrode part side 2. The electrodeposition coating method according to claim 1, wherein the resin prevents the flow of ions attracted to the first electrode section and flowing out from the second electrode section.
(5)、前記隔膜部がベースフィルムを備えて構成され
、このベースフィルムの両面にアニオン交換樹脂とカチ
オン交換樹脂とを所定の割合で混合してなる混合物をコ
ーティングし、当該隔膜部により前記第2の電極部に吸
引される前記水溶液中の中和剤中におけるイオンの流れ
の大部分を阻止するとともに、前記第1の電極部に吸引
され前記第2の電極部側から流出するイオンの流れを阻
止することをことを特徴とした請求項1記載の電着塗装
方法。
(5) The diaphragm section is configured to include a base film, both sides of the base film are coated with a mixture of an anion exchange resin and a cation exchange resin in a predetermined ratio, and the diaphragm section blocking most of the flow of ions in the neutralizing agent in the aqueous solution that is attracted to the second electrode part, and the flow of ions that are attracted to the first electrode part and flow out from the second electrode part side. 2. The electrodeposition coating method according to claim 1, further comprising the step of preventing:
JP1144458A 1989-04-10 1989-06-07 Electrodeposition coating method Pending JPH0310097A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1144458A JPH0310097A (en) 1989-06-07 1989-06-07 Electrodeposition coating method
US07/499,817 US5078850A (en) 1989-04-10 1990-03-27 Electrodeposition coating system
DE69014696T DE69014696T2 (en) 1989-04-10 1990-03-29 Electro dip painting system.
EP90303381A EP0392705B1 (en) 1989-04-10 1990-03-29 Electrodeposition coating system
ES90303381T ES2069002T3 (en) 1989-04-10 1990-03-29 ELECTRO-DEPOSITION COATING SYSTEM.
CA002014195A CA2014195A1 (en) 1989-04-10 1990-04-09 Electrodeposition coating system
KR1019900004821A KR920003239B1 (en) 1989-04-10 1990-04-09 Electro deposition coating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1144458A JPH0310097A (en) 1989-06-07 1989-06-07 Electrodeposition coating method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0310097A true JPH0310097A (en) 1991-01-17

Family

ID=15362724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1144458A Pending JPH0310097A (en) 1989-04-10 1989-06-07 Electrodeposition coating method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0310097A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010163631A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Yudensha:Kk Electrodeposition coating apparatus, electrodeposition coating electrode, and electrodeposition coating method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02270995A (en) * 1989-04-10 1990-11-06 Poritetsukusu:Kk Diaphragm electrode device for electrodeposition coating

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02270995A (en) * 1989-04-10 1990-11-06 Poritetsukusu:Kk Diaphragm electrode device for electrodeposition coating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010163631A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Yudensha:Kk Electrodeposition coating apparatus, electrodeposition coating electrode, and electrodeposition coating method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2623092B2 (en) Diaphragm electrode device for electrodeposition coating
US10202294B2 (en) Concentric layer electric double layer capacitor cylinder, system, and method of use
US5078850A (en) Electrodeposition coating system
CN101421441B (en) Hollow electrode with film for electrodeposition coating
JP2727231B2 (en) Electrocoating equipment
JP2729277B2 (en) Diaphragm electrode device for electrodeposition coating
EP0415577B1 (en) Electrodeposition coating system
US6531042B1 (en) Electrodeposition painting systems and methods
US4581111A (en) Treatment of ultrafiltrate by electrodialysis
US20030010639A1 (en) Device and process for electrodialysis of ultrafiltration premeate of electrocoat paint
US5273637A (en) Electrodeposition coating system
JPH03178359A (en) Electrodeposition coating apparatus
JPH0747840B2 (en) Electro-deposition coating device
JPH05195293A (en) Electro-deposition coating device
JPH0744754U (en) Electro-deposition coating device
JPH033577Y2 (en)
JPH0515797B2 (en)
JPS61272397A (en) Method for fixing diaphragm for coating by electrodeposition
JP2621107B2 (en) Electrolyte management method for diaphragm electrode device
JPH05263294A (en) Electrodeposition coating device
JPS6116437B2 (en)
CA2214917A1 (en) Process for control of electrodeposition utilizing cathodic and anodic flushable electrodes
CA2308737A1 (en) Electro deposition painting systems and methods
JPH1060688A (en) Cationic electrodeposition coating method
JPH05117880A (en) Plumbing equipment