專利名稱：電沉積涂層裝置的防腐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在鉛游離陽離子電沉積涂層中防止涂料循環(huán)回路腐蝕的方法以及進(jìn)行這種處理的電沉積涂層的裝置。
現(xiàn)有技術(shù)在電沉積涂層時(shí)，為了除去隨著操作的不斷進(jìn)行而在電沉積槽內(nèi)的涂料液中生成的雜質(zhì)，通常設(shè)置雜質(zhì)去除用過濾器(一般包括，用于去除粗顆粒雜質(zhì)的金屬絲網(wǎng)過濾器和去除細(xì)粒雜質(zhì)的古諾(クノ-)過濾器)的循環(huán)回路。該回路在長時(shí)間使用中，道管的內(nèi)表面，特別是焊接部位就會(huì)受到腐蝕。為防止該腐蝕而研究了添加防腐劑，然而，其不能充分防腐。另外，即便發(fā)現(xiàn)了合適的防腐劑，由于不斷將其往涂料中添加，成為成本升高的重要原因。因此，需尋求一種可以代替添加防腐劑的廉價(jià)且有效的防腐方法。
本發(fā)明擬解決的課題本發(fā)明提供一種不添加防腐劑但能防止腐蝕的電沉積中電沉積涂料液的循環(huán)回路的方法。
用于解決本課題的手段本發(fā)明涉及構(gòu)成電沉積涂料循環(huán)回路的金屬防腐方法，其特征是，在鉛游離陽離子電沉積涂層時(shí)，電沉積涂料循環(huán)回路的內(nèi)表面的至少一部分接觸循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬。
作為一種方式，本發(fā)明涉及的上述防腐法，是把電沉積涂料循環(huán)回路的內(nèi)表面的至少一部分與循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬接觸，是通過往電沉積涂料循環(huán)回路的內(nèi)表面的至少一部分噴鍍循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬而進(jìn)行的。
詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及的上述任何一種防腐方法，其中，接觸較賤金屬的循環(huán)回路的內(nèi)表面部分是選自金屬網(wǎng)過濾器室的內(nèi)表面、CP過濾器室的內(nèi)表面、電沉積槽、金屬絲網(wǎng)過濾器室、CP過濾器室的連接管道的內(nèi)表面、過濾器及擋板中的1處或幾處。
作為上述接觸較賤金屬的一種方式，本發(fā)明涉及的上述防腐方法是用較賤的金屬代替固定CP過濾器室的古諾過濾器的至少一個(gè)和/或金屬絲網(wǎng)過濾器室的金屬篩網(wǎng)的過濾器框架。
作為上述較賤金屬接觸的一種方式，本發(fā)明涉及的上述防腐方法，是在金屬絲網(wǎng)過濾器室的金屬篩網(wǎng)的把手上部設(shè)置較賤金屬。
特別是，本發(fā)明涉及的上述任何一種防腐方法，其循環(huán)回路構(gòu)成金屬是鐵，而較賤金屬是鋅。
附圖簡述

圖1是電沉積涂料循環(huán)回路的模式回路圖。
圖2是金屬絲網(wǎng)過濾器和CP過濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的放大的透視圖。
圖3是CP過濾器室內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式示圖。
圖4是CP過濾器室內(nèi)部安裝各種“較賤金屬”材料的狀態(tài)的模式示圖。
(A)安裝擋板的實(shí)例(B)與古諾過濾器進(jìn)行置換的實(shí)例(C)在篩網(wǎng)內(nèi)插入塊的實(shí)例圖5是金屬絲網(wǎng)過濾器室內(nèi)部安裝各種“較賤金屬”材料的狀態(tài)的模式示圖。
(A)設(shè)置在金屬絲網(wǎng)過濾器把手上的實(shí)例(B)在金屬絲網(wǎng)過濾器內(nèi)設(shè)置“較賤金屬”制成的過濾器圖6是實(shí)施例1中使用的腐蝕試驗(yàn)狀況模式示圖。
圖7是實(shí)施例2的循環(huán)回路腐蝕試驗(yàn)用的模式回路示圖。
圖8是實(shí)施例1腐蝕試驗(yàn)結(jié)果圖。
本發(fā)明實(shí)施方案在本發(fā)明中，所謂電沉積涂料循環(huán)回路，是指為了去除在電沉積槽內(nèi)累積的雜質(zhì)(例如，涂料成分的凝固物等)，把涂料液導(dǎo)至電沉積槽外，用于循環(huán)過濾雜質(zhì)的回路，如圖1所示，該回路是由金屬絲網(wǎng)過濾器室2、CP過濾器室3以及連接電沉積槽1、金屬絲網(wǎng)過濾器室2、CP過濾器室3的道管4構(gòu)成的。所謂CP過濾器，系指用于去除較細(xì)雜質(zhì)或粗粒子而設(shè)的古諾過濾器的裝置。其中設(shè)置的古諾過濾器，是指用于去除微米級雜質(zhì)的過濾器。
本發(fā)明的方法，是不受腐蝕的適宜金屬與較賤金屬接觸時(shí)，利用“較賤金屬”的電化學(xué)替代腐蝕的方法。
在本發(fā)明的電沉積涂層涂料液循環(huán)回路的防腐方法中，循環(huán)回路的內(nèi)表面和循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬的接觸，可使至少一部分循環(huán)回路內(nèi)表面接觸上述“較賤金屬”片，也可把較賤金屬噴鍍到至少一部分循環(huán)回路內(nèi)表面上，或者，把循環(huán)回路內(nèi)的部分構(gòu)件用“較賤金屬”代替。
接觸或噴鍍“較賤金屬”的循環(huán)回路內(nèi)表面，可以利用金屬絲網(wǎng)過濾器室的內(nèi)表面、CP過濾器室的內(nèi)表面、連接電沉積槽、金屬絲網(wǎng)過濾器、CP過濾器室的道管的內(nèi)表面、過濾器及擋板等。
在利用替代防腐蝕的本發(fā)明防腐裝置中，愈接近接觸部位，或較賤金屬面積愈大，效果就更好。然而，另一方面，把循環(huán)回路本質(zhì)上不需要的金屬片導(dǎo)入回路內(nèi)，由于對涂料液的流動(dòng)設(shè)置了障礙，所以，產(chǎn)生了死區(qū)等缺點(diǎn)，而對成本方面也不利。因此，最好對上述優(yōu)缺點(diǎn)加以調(diào)查，決定上述“較賤金屬”片安裝的數(shù)目。
也可以把循環(huán)回路內(nèi)構(gòu)件的一部分用循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬來置換，以取代在循環(huán)回路內(nèi)表面接觸的“較賤金屬”。作為取代的方法，可以舉出CP過濾器室的古諾過濾器用較賤金屬取代的方法、固定金屬過濾器室的金屬篩網(wǎng)的框架采用“較賤金屬”的方法。在一臺(tái)古諾過濾器用“較賤金屬”取代的場合，“較賤金屬”本身未必具有過濾器的功能，也可以是具有簡單的同樣形狀的塊狀或板狀物。
構(gòu)成循環(huán)回路的金屬，通常是鋼材，而作為該場合下的“較賤金屬”，可以是鋅、鋁、鎂及其合金等，另外，從溶出的離子對涂膜的影響小、無環(huán)境毒性等問題、并對鋼材的防腐性優(yōu)良、廉價(jià)等觀點(diǎn)考慮，鋅是最理想的。
下面把采用“較賤金屬”的本發(fā)明方法，作為具體實(shí)例列出。金屬絲網(wǎng)過濾器室2及CP過濾器室3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示于圖2。圖中，5表示金屬絲網(wǎng)過濾器、6表示古諾過濾器。
(1)在CP過濾器室3內(nèi)部采用CP過濾器室構(gòu)成金屬的賤金屬的實(shí)例(圖3示出CP過濾器室內(nèi)部結(jié)構(gòu))1)在對著電沉積涂料流動(dòng)方向設(shè)置的擋板7上，接觸固定“較賤金屬”板8的方法(圖3及圖4的(A))；2)過濾器本身，用“較賤金屬”棒9取代的方法(圖4的(B))；3)制成過濾器形狀的不銹鋼或鈦制篩網(wǎng)10，其中插入“較賤金屬”塊11的方法(圖4的(C))；4)把較賤金屬板接觸固定在CP過濾器室內(nèi)表面的方法；5)把較賤金屬板噴鍍至CP過濾器室內(nèi)表面的方法；(2)在金屬絲網(wǎng)過濾器室2內(nèi)部金屬絲網(wǎng)過濾器室的構(gòu)成材料采用較賤金屬的實(shí)例1)把較賤金屬板接觸固定在金屬過濾器室內(nèi)表面中的方法；2)把固定金屬篩網(wǎng)的內(nèi)外兩層的金屬框架之一或兩者，用較賤金屬材料制成的方法；3)在金屬絲網(wǎng)過濾器室內(nèi)表面上噴鍍較賤金屬板的方法4)在金屬絲網(wǎng)過濾器把手12的上部，設(shè)置與把手形狀相同的環(huán)狀“較賤金屬”13(圖5A)；5)在金屬絲網(wǎng)過濾器內(nèi)部設(shè)置過濾器形狀的“較賤金屬”的方法(圖5B)。
然后，添加由雙酚F和表氯醇合成的環(huán)氧當(dāng)量為950的環(huán)氧樹脂285.0g，升溫至125℃。然后，添加芐基二甲胺0.62g，使其反應(yīng)，達(dá)到環(huán)氧當(dāng)量1120為止。其間副產(chǎn)品甲醇用潷析器蒸出。然后，進(jìn)行冷卻，添加二乙醇胺29.1g、N-甲基乙醇胺21.5g以及氨乙基乙醇胺的酮亞胺化物(79％(重量)的MIBK溶液)32.9g，于110℃反應(yīng)2小時(shí)。然后，用MIBK稀釋至不揮發(fā)性成分達(dá)到80％為止，制得胺改性的環(huán)氧樹脂。制造例2嵌段聚異氰酸酯固化劑的制造往帶有攪拌機(jī)、冷卻器、氮?dú)鈱?dǎo)入管、溫度計(jì)及滴液漏斗的燒瓶里添加2，5-及2，6-雙(異氰酸酯甲基)-二環(huán)[2，2，1]庚烷206g(不揮發(fā)性成分50％)、MIBK 95.2g以及二丁基錫二月桂酸酯0.02g，升溫至70℃。均勻溶解后，花2小時(shí)滴加甲乙基甲酮肟174g。滴加終止后，把反應(yīng)溫度保持在70℃并進(jìn)行IR分析，反應(yīng)至異氰酸酯基消失為止。制得嵌段聚異氰酸酯固化劑。制造例3顏料分散糊的制造<顏料分散樹脂的配制>
準(zhǔn)備一個(gè)帶有攪拌機(jī)、冷卻管、氮?dú)庾⑷牍堋囟扔?jì)及滴液漏斗的燒瓶。往該燒瓶里添加異佛爾酮二異氰酸酯222.0份，用甲基異丁基酮39.1份稀釋后，添加二丁基錫月桂酸酯0.2份。升溫至50℃后，在氮?dú)夤呐莶嚢柘拢?小時(shí)從滴液漏斗滴加2-乙基己醇131.5份。適當(dāng)冷卻，使其間反應(yīng)溫度保持在50℃。結(jié)果得到2-乙基己醇降半(ノ-ルハ-フ)嵌段化的異佛爾酮二異氰酸酯(固體成分90％)。
往帶有攪拌機(jī)、冷卻管、氮?dú)庾⑷牍艿姆磻?yīng)容器內(nèi)加入埃朋環(huán)氧樹脂828(シエル化學(xué)社制造的環(huán)氧樹脂，環(huán)氧當(dāng)量190)351.6份及雙酚A99.2份，于氮?dú)夥罩屑訜嶂?30℃，添加芐基二甲胺1.41份，于170℃下反應(yīng)1小時(shí)，制得環(huán)氧當(dāng)量450的雙酚A型環(huán)氧樹脂。
然后，把反應(yīng)溶液冷卻至140℃后，添加上述制成的2-乙基己醇降半(ノ-ルハ-フ)嵌段化的異佛爾酮二異氰酸酯218.3份(固體成分196.5份)，于140℃保持1小時(shí)。往里添加二丙二醇單丁醚172.3份，進(jìn)行稀釋，把反應(yīng)溶液冷卻至100℃，添加SHP-100(1-(2-羥乙基硫)-2-丙醇，三洋化成社制造)408.0份、二羥甲基丙酸134.0份及去離子水144.0份，于70～75℃使其反應(yīng)直至酸值達(dá)到3.0以下為止。通過該反應(yīng)，制得3級锍化率為70.6％的含3級鎓基的環(huán)氧樹脂。用二丙二醇單丁醚324.8份及離子交換水1204.8份進(jìn)行稀釋，制得環(huán)氧類3級鎓鹽型顏料分散用樹脂(樹脂固體成分30％)。<顏料分散糊的配制>
把上面制得的顏料分散樹脂400g(樹脂固體成分120g)、離子交換水120g、碳黑30g、高嶺土270g裝入砂磨機(jī)內(nèi)，進(jìn)行分散，直至粒度達(dá)到10μm以下為止，得到顏料分散糊。制造例5把制造例1得到的胺改性環(huán)氧樹脂和制造例2得到的嵌段聚異氰酸酯固化劑以70∶30比例進(jìn)行混合，然后，往預(yù)先添加了90％醋酸的離子交換水中添加上面得到的混合物，制得乳液。此時(shí)，中和率為42.5％。然后，除去MIBK，使固體成分達(dá)到36.0％，制成主乳液。
在所得到的主乳液200份中混合制造例3的顏料分散糊460份、固體成分達(dá)到1％的二丁基錫氧化物，添加離子交換水，制得固體成分20％的陽離子電沉積涂料。
作為比較，除不用鋅板外，在與上述同樣的條件下(比較例1)進(jìn)行操作，以及，不使用鋅板，往上述涂料中添加0.2％(重量)的“キレスライトW-16B”(キレスト社制造，商品名；非亞硝酸類水溶性防銹劑)作為防腐劑(比較例2)進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)。
進(jìn)行168小時(shí)循環(huán)運(yùn)行后，過濾器及道管部位的外觀腐蝕狀況和腐蝕減量列入表1?？梢源_認(rèn)只與鋅板接觸的過濾器室內(nèi)壁面具有防腐效果。而且，防腐效果，不僅與鋅板直接接觸的過濾器室而且道管部位也是優(yōu)良的。
表1

腐蝕減量的判斷基準(zhǔn)○腐蝕減量0.5g/m2/天以下×腐蝕減量5g/m2/天以上發(fā)明的效果電沉積中在涂料液的循環(huán)回路內(nèi)表面產(chǎn)生的腐蝕，不能依賴于添加防腐劑等的改變涂料組成來進(jìn)行防止。因此，本發(fā)明提供一種對涂膜不產(chǎn)生壞影響且涂料的原料費(fèi)用不上升的辦法來解決上述腐蝕問題。
權(quán)利要求
1.一種電沉積涂料循環(huán)回路構(gòu)成金屬的防腐方法，其特征是，在鉛游離陽離子電沉積涂層中，電沉積涂料循環(huán)回路內(nèi)表面的至少一部分接觸循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬。
2.權(quán)利要求1所述的防腐方法，其中，電沉積涂料循環(huán)回路內(nèi)表面的至少一部分與循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬的接觸，是通過往電沉積涂料循環(huán)回路內(nèi)表面的至少一部分噴鍍循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬而進(jìn)行的。
3.權(quán)利要求1或2所述的防腐方法，其中，接觸較賤金屬的循環(huán)回路內(nèi)表面部分是選自金屬絲網(wǎng)過濾器室的內(nèi)表面、CP過濾器室的內(nèi)表面、連接電沉積槽、鐵絲網(wǎng)過濾器室、CP過濾器室的道管內(nèi)表面、過濾器及擋板中的1處或幾處。
4.權(quán)利要求1所述的防腐方法，其中，CP過濾器室的古諾過濾器的至少一個(gè)及/或固定金屬絲網(wǎng)過濾器室的金屬篩網(wǎng)的過濾器框架，是用較賤金屬取代。
5.權(quán)利要求1所述的防腐方法，其中，在金屬絲網(wǎng)過濾器室的金屬篩網(wǎng)的把手上部設(shè)置較賤金屬。
6.權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)的所述的防腐方法，其中，構(gòu)成循環(huán)回路的金屬為鐵，而較賤金屬為鋅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在電沉積涂層用涂料液循環(huán)回路的防腐方法。該法的特征是,在鉛游離陽離子電沉積涂層中,電沉積涂料循環(huán)回路內(nèi)表面的至少一部分接觸循環(huán)回路構(gòu)成金屬的較賤金屬。循環(huán)回路構(gòu)成金屬是鐵,而“較賤金屬”是鋅。
文檔編號(hào)C23F13/00GK1381617SQ0210539
公開日2002年11月27日 申請日期2002年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者金子敏雄, 三原康央, 奧村美明 申請人:日本涂料株式會(huì)社