JPH0645916B2 - 電着塗装の回収水洗工程における発泡防止法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はカチオン電着塗装を行なうさい電着工程直後に
実施されている水洗工程における発泡防止法に関し、詳
しくは該水洗水として、電着浴液のＵＦ（限外過）
液を用い、水洗後の持出し浴液を含む洗滌水を再び電着
浴に還流せしめる回収水洗工程を実施する場合に、水洗
用ＵＦ液中にポリプロピレングリコールを添加するこ
とにより、該水洗工程における発泡を防止するととも
に、電着浴に悪影響を与えずに持出し浴液を還流回収し
得るようにしたものである。

（従来の技術） 導電性基体に対し電着塗装することは広く実施され、特
にカチオン電着塗装法は、優れた防錆性、仕上り性が得
られるので、電着塗装法の主流となっている。

このカチオン電着用塗料は、塩基性樹脂例えばポリアミ
ノ樹脂を酸例えば酢酸で中和し、界面活性剤などを添加
して水分散したビヒクルに、顔料を添加分散せしめて作
られる。

そして、この塗料を水で希釈して電着浴とし、該浴中に
おいて、被塗物を陰極とし、カーボン電極板などを陽極
として直流電圧を印加することにより、浴中のカチオン
粒子を陰極被塗物面に膜状に析出して水不溶性塗膜を形
成する電着工程と、電着浴から引上げられた被塗物面か
ら付着塗液を洗い去る水洗工程と、塗膜を硬化する焼付
工程とを順次連続的に実施して電着塗装が行われる。

上記のカチオン電着塗装は、塗料中和に酸を用いている
ので、設備腐食の問題があり、これを回避軽減するため
に、酸使用量を成可く少なくして低中和型樹脂とし、界
面活性剤などを加えてエマルシヨン型の電着浴とするこ
とが奨用されており、このようにするとつきまわり性が
極めて良好な電着塗装ができるものである。

また、一方前記の水洗工程においては、電着浴の組成、
濃度を管理するために行われるＵＦ液によって得られ
る流出液を水洗水として用い、被塗物面に付着した持
出し浴液を洗い出した洗滌水を電着浴に還流するような
回収水洗工程が、好ましく行われている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、カチオン電着工程後の回収水洗工程に、
電着浴のＵＦ液を水洗水とした場合に、該ＵＦ液中
には、浴中に加えられた乳化用の界面活性剤が過含有
されているため、これによる水洗シヤワーリング時に被
塗物面において発泡を生じ、さらには持出し浴液を含む
洗滌水が流下する過程並びにその水が流入する水槽液面
上において著しく発泡してその発泡層が被塗物移送経路
上にまで上昇して被塗物面に付着したり、水槽外に溢流
し、被塗物面に水洗不充分な部分を生じて仕上がり斑の
原因となるとともに、溢流した泡の分が損失となり又、
電着浴組成のバランスを崩し、さらには操業環境を低下
し廃水処理負荷の増大を招くなどの問題点が発生してい
る。

この水洗ゾーンの泡立ち防止のため、水洗水に消泡剤を
添加することも考えられたが、消泡性の大きなシリコン
の場合は、電着条件に悪影響があり塗膜はじきを生ずる
ため利用できなく、電着条件に悪影響のないアルコール
系化合物の場合は充分な消泡ができなく実用できる消泡
剤が見出されていない。

したがって、泡付着による水洗不充分な部分を除くた
め、上水による仕上げ水洗を充分に行うことによって問
題を回避しているのが現状であるが、上水消費量を増大
し好ましいものではなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明はカチオン電着塗装において、電着浴のＵＦ液
を水洗水として用いる回収水洗工程における発泡の問題
点を、ポリプロピレングリコールを消泡剤として添加す
ることにより、塗装系に全く悪影響を生ずることなく解
決することに成功したものである。

すなわち、本発明はカチオン電着浴から引き上げられた
被塗物を、該電着浴液のＵＦ液によって回収水洗工程
を実施するに当って、前記水洗用ＵＦ液に、分子量が
５００〜１５００のポリプロピレングリコールを、５〜
１００００ＰＰＭになるように添加することを特徴とす
る発泡防止法である。

ポリプロピレングリコールは、その分子量の増大ととも
に、その表面張力、水に対する溶解度が低下し、界面活
性剤を含有する電着浴ＵＦ液に対する消泡性は増大す
るが、逆に塗膜のはじき、塗膜強度低下などの塗膜物性
が低下する傾向を生ずるものであり、実用できる分子量
範囲は５００〜１５００、好適範囲は９００〜１１００
である。また、ＵＦ液に対する添加量は、消泡効果が
得られる最小限であることが望ましいが、ＵＦ液の組
成によって調整され、通常５〜１００００ＰＰＭの範囲
で適宜実験的に決定される。

このポリプロピレングリコールの発泡防止並びに消泡効
果は下記の実験によって確認することができた。

実験条件 (1)電着浴組成 エポキシ系ポリアミノ樹脂電着塗料（関西ペイント社製
エレクロンNo.９４００，グレー）を脱イオン水で希釈
し、これに分散剤としてＨＬＢ１５のノニオン系界面活
性剤を、２０００ＰＰＭ添加混合して浴とした。

(2)ＵＦ液 ＵＦ装置（旭化成工業社製ＵＦシステムＫＣＬ−１０１
０）により、前記電着浴液を、過比２０％で処理し、
その液をサンプルとした。サンプル中の界面活性剤は
１５００ＰＰＭであった。

(3)実験方法 上記液１００C.C.をNo.４フオードカップに採り、５
００C.C.メスシリンダーの底上１００cmの高さから、該
シリンダー内に、全量を流下注入し、液面上に形成され
た発泡量並びに発泡層消滅時間を、ポリプロピレングリ
コール（分子量１０００）の添加率を変えて、測定し
た。

(4)実験結果 上記の実験結果から界面活性剤が１５００ＰＰＭ混入し
たＵＦ液に対しては、ポリプロピレングリコールを５
００〜５０００ＰＰＭ添加すれば有効であることが判っ
たが、ＵＦ液中の界面活性剤の種類、混入量によっ
て、ポリプロピレングリコール添加量を所望の消泡効果
が得られるように実験的に決定すればよく、通常その範
囲は５〜１０００ＰＰＭである。

これに対し、従来公知の消泡剤例えばブチルアルコール
を５０００ＰＰＭ添加した場合、その発泡量はポリプロ
ピレングリコールと同程度であったが、消泡時間は５分
を要し、明らかに発泡防止効果は劣っていた。

（作用） ポリプロピレングリコールが特にカチオン電着浴液のＵ
Ｆ液に対し従来公知のアルコール系消泡剤より優れた
消泡効果が得られる作用機構については、充分明確に説
明できないが、恐らくその水溶性、低表面張力、分子量
などによって、起泡抑制性、消泡性がバランスよく生ず
るものと思われる。

また、水洗回収工程によって、ポリプロピレングリコー
ルが洗滌水とともに電着浴中に混入されても、その量が
１重量％程度までは電着性能、電着操業条件に何ら悪影
響を与えない。これに対しブチルアルコール等の公知の
アルコール系消泡剤の場合は、0.5重量％の混入によっ
て電着つきまわり性が悪化し、操業条件を変更しなけれ
ばならなかった。

（実施例） 具体的なカチオン電着塗装工程に本発明方法を適用した
場合の実施例を説明する。

図面は従来用いられている連続的カチオン電着塗装装置
に本発明の発泡防止手段を適用した場合の説明的な装置
配置図である。

図面において、１は電着浴槽、２はオーバーフロー槽、
３は第１洗滌タンク、４は第２洗滌タンクであり、それ
らの上方には被塗物移送用のコンベアレール３０が設け
られる。

オーバーフロー槽２と電着浴槽１との間には、浴液還流
配管６が設けられ、該配管６から分岐してＵＦ過器１
０を介して濃縮液をオーバーフロー槽２へ戻す配管７、
並びに液を液タンク１１を介して第２洗滌タンク４
に供給する配管８が設けられる。

配管８には液の一部を系外に排出するための排出管９
がバルブを介して設けられる。

第１洗浄タンク３は第２洗浄タンク４からオーバーフロ
ーした洗滌水を受け入れるように接続され、それぞれの
洗滌タンク３，４は被塗物移送経路の上方に配置したシ
ヤワーリング装置13,14に配管15,16により接続される。
そしてシヤワーリング装置１４の洗滌水は全量第２洗滌
タンク４に流下し、シヤワーリング装置１３の洗滌水は
一部がオーバーフロー槽２、他は第１洗滌タンク３に流
下するようにトレーが設けられる。

上記の配管６，８，１５，１６にはそれぞれポンプＰが
設けられる。

以上は従来の電着工程、水洗回収工程を行う通常の装置
と変るところはない。

２０は本発明方法のために設けたポリプロピレングリコ
ールタンクであって、配管２１によって第２洗滌タンク
に、あるいは点線で示した配管２２によって液タンク
１１に適量のポリプロピレングリコールを供給するもの
である。

上記の装置を用いて、前記実験と同じ組成のカチオン電
着浴（１５０ｔ）を建浴し、実験と同じＵＦ過器によ
って浴の管理を行ないつつ、ＵＦ液による水洗回収工
程を実施して自動車ボデーの連続電着塗装を行った。

ＵＦ液に対し５００ＰＰＭになるようにポリプロピレ
ングリコールを配管２１を通して第２洗滌タンク４の水
面上に滴下供給しつつ洗滌を行ったところ水面上の発泡
層厚は常に１０cm以下に維持されるとともに、シヤワー
リングによって被塗物面での起泡は極く僅かでしかも迅
速に流去されまたトレー上の発泡も少なく極めて良好な
洗滌状態が得られ、第１洗滌タンク３の水面における発
泡層厚も１５cmを超えることはなかった。

また、ポリプロピレングリコールの添加を液タンク１
１において行ったとろ第２洗滌タンク４における水面上
の発泡層厚が約１５cmになった以外は前記と全く同様の
発泡防止効果が得られた。

（発明の効果） 以上説明したとおり、本発明によればカチオン電着塗装
における回収水洗工程に、ＵＦ液を利用する場合の発
泡による弊害を完全に解消でき、しかも電着工程に悪影
響を与えることがないので、優れた塗装製品を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施するカチオン電着塗装装置の説
明的な装置配置図である。 １……電着浴槽、２……オーバーフロー槽、３……第１
洗滌タンク、４……第２洗滌タンク、6,7,8,15,16,20,2
1……配管、１０……ＵＦ過器、１１……液タン
ク、13,14……シヤワーリング装置、２０……ポリプロ
ピレングリコールタンク、Ｐ……ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カチオン電着浴から引き上げられた被塗物
   を、該浴液のＵＦ液によって回収水洗工程を実施する
   に当って、前記水洗用ＵＦ液に、分子量が５００〜１
   ５００のポリプロピレングリコールを、５〜１００００
   ＰＰＭになるように添加することを特徴とする電着塗装
   の回収水洗工程における発泡防止法。