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| タイトル： | 公開特許公報(A)_電着塗料のｐＨを測定する方法 |
| 出願番号： | 2004033658 |
| 年次： | 2005 |
| IPC分類： | 7,C25D13/22,G01N27/28,G01N27/36,G01N27/403,G01N27/416 |
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信藤 健一 中岡 豊人 JP 2005226090 公開特許公報(A) 20050825 2004033658 20040210 電着塗料のｐＨを測定する方法 関西ペイント株式会社 000001409 小田島 平吉 100060782 江角 洋治 100074217 安田 修 100080241 信藤 健一 中岡 豊人 7C25D13/22G01N27/28G01N27/36G01N27/403G01N27/416 JPC25D13/22 304BG01N27/28 321AG01N27/36 ZG01N27/30 371ZG01N27/46 353Z 6 1 ＯＬ 8 本発明は、電着塗料のｐＨを連続的に測定できる 電着塗料のｐＨを測定する方法に関する。 従来から電着塗料は、自動車ボディや部品などの下塗り塗料として用いられ、多くの塗装ラインにて用いられている。このような塗装ラインは、電着槽に電着塗料を満たし、被塗物をコンベアなどで搬送して電圧を印加して電着塗装を行った後、焼き付け乾燥することによって塗膜を得る自動化塗装が行われており、自動車ボディは連続的に塗装されて塗料が持ち出され、一定の塗装台数をカウントすると新たに塗料が補給され一定の塗料特性を保っている。 従来、電着塗料特性（例えば、ｐＨ、電導度、固形分、顔料分、酸濃度）を測定するためには、電着塗料槽から電着塗料をサンプリングし、その塗料を実験室に持ち帰って電着塗料特性を求めていた。しかしこれらのデータが揃うまでには、１時間〜３日間を要していた。その間にも塗装ラインが変化し続ける為、ライン対応が遅れることから仕上り性の異常が発生することがあった。 この電着塗料特性の中でもｐＨの測定は、例えば、ＨＭ−３０Ｇ、ＷＭ−５０ＥＧ（東亜ディーケーケー社製、商品名、ｐＨメーター）、又はＢ−２１１（ＨＯＲＩＢＡ社製、商品名、ｐＨメーター）のｐＨメーターのガラス電極と参照電極（比較電極ともいう）を浸漬し、測定後、参照電極とガラス電極に付着した電着塗料を洗浄し、次の測定に用いていた。 この作業の繰り返しによって、参照電極やガラス電極に電着塗料が付着したり（特に、参照電極におけるＫＣｌ水溶液が染み出すピンホールに付着し、ピンホールを塞ぐことがあった）、測定値にも誤差を生じることがあった。また参照電極やガラス電極の洗浄や管理にも手間のかかるものであった。 従来の発明に、点在する塗装設備を遠隔地から管理できる塗装設備システムを開発した［特許文献１］。 そのためｐＨセンサーを塗装ラインに設置し、インラインで適時にｐＨを把握できる装置が求められていた。特開２００３−１３２８９号公報 発明が解決しようとする課題は、塗装ラインに設置しても参照電極やガラス電極に電着塗料が付着しづらく、長期間に渡ってｐＨの測定が可能なｐＨ測定方法を見出すこと。 上記の課題を解決するために本発明者等は鋭意検討した結果、電着塗料を循環するための配管と、参照電極とガラス電極とを一体化した複合電極を有するｐＨセンサー（Ａ）を具備するｐＨ測定装置によって、電着塗料のｐＨを適時に測定することを見出し、発明を完成するに至った。 即ち、本発明は、 １．電着槽と共に循環路を形成する配管内を、流速０．０１〜０．７ｍ／秒で電着塗料を移動せしめること、 照電極とガラス電極とを一体化した複合電極を有するｐＨセンサーを、該配管内に配置して、該ｐＨセンサーに電着塗料を接触せしめて、電着塗料のｐＨを測定することを含むことを特徴とする電着塗料のｐＨを測定する方法、 ２．該ｐＨセンサーの該ガラス電極の電極面が、配管内における電着塗料の移動方向に平行に、設置してある１項に記載の方法、 ３．該ｐＨセンサーの該参照電極の面積が０．１〜３ｃｍ２の範囲である１又は２項に記載の方法、 ４．該ｐＨセンサーの該ガラス電極の面積が０．５〜７ｃｍ２の範囲で、かつ平面である１〜３のいずれか１項に記載の方法、 ５．該配管の管径が、１０〜１００ｍｍφである１〜４のいずれか１項に記載の方法、 ６．電着塗料を、塗料が摺れる摺動部分がないポンプによって移動せしめることを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法、に関する。 本発明のｐＨを測定する方法は、複合電極を有するｐＨセンサーで、塗装ラインに設置してインラインでの測定が可能である。従来のｐＨメーターは、センサー部分の電極に塗料が付着してメンテナンスがかかる。また、塗装ラインから塗料をサンプリングして実験室で電着特性を測定するのに膨大な時間と手間を要していた。 それに対し、本発明のｐＨ測定装置を用いた電着特性評価方法は、遠隔地の塗装ラインにｐＨ測定装置を設置した場合でも洗浄やセンサー交換などのメンテナンスに手間がかからず、インターネットを介したデータの送受信によって浴管理が可能となった。 適時にｐＨの変化を把握できることから（例えば、警告表示と組み合わせて）、被塗物に析出した塗膜が有機酸で再溶解したり、ＧＡ材の塗装時におけるピンホールの発生などを抑制することにつながる。 本発明のｐＨを測定する方法を実施する装置は、参照電極とガラス電極とを一体化した複合電極を有するｐＨセンサー（図１の１）と、電着塗料を循環するための配管（図１の３）とを具備し、電着槽（図１の４）の電着塗料を配管内を循環させて、ｐＨを適時に測定するｐＨ測定装置である。モデル図としては、図１で示される。 ｐＨセンサー（図１の１）の詳細について、図２に示す。ｐＨセンサー（図２の１）は、参照電極（図２の９）とガラス電極（図２の１０）が一体型の複合電極で、配管内における電着塗料の移動方向に平行に設けられた電極面を設置する。このことによって電極面が、電着塗料の循環による洗浄効果から長期間にわたって塗装ラインに設置しても連続した使用が可能である。 ｐＨセンサー（図２の１）における参照電極（図２の９）の面積としては、０．１ｃｍ２〜３ｃｍ２、好ましくは２ｃｍ２〜３ｃｍ２の範囲、ガラス電極の面積としては、０．５〜７ｃｍ２、好ましくは６ｃｍ２〜７ｃｍ２の範囲であることが、電着塗料が電極に付着せずに、かつ精度の高いｐＨを得るのに好ましい。参照電極及びガラス電極は、円形の薄い板状である。 参照電極は、比較電極とも呼ばれ、ガラス電極との間で発生する電位を標準水素電極の電位に換算する作用を有する。 上記のｐＨセンサーの市販品としては、センサー８７１Ａ（Ｆｏｘｂｏｒｏ Ｃｏｍｐａｎｙ製、商品名、ｐＨセンサー）が挙げられる。 次に、ｐＨセンサー（図２の１）から得られたｐＨのデータは、ケーブル（図１及び図２の１）を通じてパソコン等に取り込むことができ、インターネットを介して測定データを遠隔地に配信することも可能である。 電着塗料を循環するための配管（図１の３）の管径は、１０ｍｍφ〜１００ｍｍφ、好ましくは２０ｍｍφ〜８０ｍｍφの範囲が、電着塗料を沈降せずに、かつ一定の流速を得るためにも好ましい。配管内の電着塗料の流速は、電着塗料が配管内で塗料が沈降することなく、かつｐＨセンサーに塗料が凝集して付着しないことが必要で、流速としては０．０１ｍ／秒〜０．７ｍ／秒、好ましくは０．１ｍ／秒〜０．５ｍ／秒で、電着塗料槽（図１の４）から配管を通じて電着塗料（図１の５）を配管内に循環させ、ｐＨを測定する。配管内の流速は、０．０１ｍ／秒であると電着塗料が沈降し易く、流速が０．７ｍ／秒を超えるとｐＨセンサーの測定値が安定しなくなり、測定誤差が生じ易くなる。 電着塗料は、配管内を塗料が擦れる摺動部分がないポンプによって一定の流速で移動せしめされるのが好ましい。この塗料が擦れる摺動部分がないポンプは、インペラが磁気によって浮上し、電着塗料を循環するために、ポンプを回転した時に、ポンプ内に擦れる部分がないポンプであり、市販品としては、レヒドロポンプ（イワキ社製、商品名）が挙げられる。 このｐＨ測定装置は、配管内を一定の流速にて電着塗料を循環し、適時にｐＨを求めることができる。従来のｐＨ測定装置は、電極部分が塗料で汚れるため塗装ラインでの連続測定には、メンテナンスに手間のかかるものであったが、本発明によりこれらを解消することができた。 例えば、昨日の電着塗料のｐＨが６．６であったが、電着塗料に有機酸を添加したので、本日はｐＨが６．３であるとか、急にｐＨが５．６まで低下しているので隔膜電極やＵＦ設備の見直しが必要、との判断が適時で行えるようになった。 また、急な生産量の増加により有機酸が電着槽内の電着塗料中に蓄積し、膜厚が低下するトラブルも、管理幅内でのｐＨの低下を事前に検出し、隔膜の流量を上げるなどの事前処置を行い、ライントラブルを未然に防止することができる。その他被塗装物による隔膜の破損などの事故もリアルタイムに検出し、大きなライントラブルになる前に対策を打つことができる。 次に本発明に適用できる電着塗料としては、従来から既知の電着塗料を用いることができ、カチオン電着塗料でもアニオン電着塗料のいずれでもかまわないが防錆性の面からカチオン電着塗料が主流となってきており、カチオン電着塗料について説明する。 カチオン電着塗料は、基体樹脂として、例えば、アミン付加型エポキシ樹脂やアミン付加型アクリル樹脂を用い、例えば、硬化剤としてのブロック化ポリイソシアネート、表面調整剤、触媒、界面活性剤、有機溶剤、有機酸を加えて水分散してなるエマルションと、着色顔料、体質顔料、触媒を分散樹脂とともに顔料分散してなる顔料ペーストを加え、脱イオン水で希釈して製造されたものを例示できる。 このようなカチオン電着塗料の固形分としては、０．１〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％、さらに好ましくは１５〜２５重量、ｐＨは５．０〜７．５、好ましくは５．５〜７．０範囲が適している。本発明における測定に必要な電着塗料の量としては、１０ｍｌ〜３００ｍ３の間で任意に調整することができる。このことから塗装ラインサイドや塗装ラインに隣接した管理室等においても測定できる。 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれによって限定されるものではない。尚、「部」及び「％」は「重量部」及び「重量％」を示す。 実施例１ 塗装ラインＡにおいて、センサー８７１Ａ（Ｆｏｘｂｏｒｏ Ｃｏｍｐａｎｙ製、商品名、複合電極を有するインライン型ｐＨセンサー）、及び配管（管径５０ｍｍφ）を図１のように結線し、電着塗料を流速０．３ｍ／秒で流し、ｐＨ値を自動的に計測した。その時のｐＨ値＝６．３であった。 実施例２ 塗装ラインＢにおいて、センサー８７３Ａ（Ｆｏｘｂｏｒｏ Ｃｏｍｐａｎｙ製、商品名、複合電極を有するインライン型ｐＨセンサー）、及びレヒドロポンプ（イワキ社製、商品名、塗料が擦れる摺動部分がないポンプ）を図１の（６）のように設置し、配管（管径５０ｍｍφ）を図１のように結線し、電着塗料を流速０．５ｍ／秒で流した。１日３回のｐＨの測定を行い、１回目のｐＨ値＝６．４、２回目のｐＨ値＝６．５、３回目のｐＨ値＝６．５を自動的に計測し、インターネットを介して遠隔地の塗料管理者側へ配信した。 比較例１ 実施例１と同様の塗装ラインＡの電着塗料をサンプリングし、ＨＭ−３０Ｇ（東亜ディーケーケー社製、商品名、ｐＨ測定装置）を用いて、ｐＨ値＝６．３を測定した。サンプリング、及び測定に要した時間は、１０分間であった。 比較例２ 実施例２と同様の塗装ラインＢの電着塗料をサンプリングし、ＨＭ−３０Ｇ（東亜ディーケーケー社製、商品名、ｐＨ測定装置）を用いた。１日３回のｐＨの測定を行い、１回目のｐＨ値＝６．４を得た後、次に電極を洗浄して測定して２回目の測定値ｐＨ値＝６．５を得た。また電極を洗浄して測定して３回目の測定値ｐＨ値＝６．５を得た。サンプリング、及び測定に要した時間は、トータル３０分間であった。 実施例、比較例の結果を表１に示す。 本発明は、電着塗料の浴管理において、ｐＨを適時に算出できる。そのため電着塗料の変化に対しての対応や対策を早急に図れ、品質に優れる塗装物品を供給できる。本発明の電着塗料のｐＨを測定する方法を実施するための電着特性測定装置のモデル図である。ｐＨセンサーのモデル図である。符号の説明１．ｐＨセンサー２．ケーブル３．配管４．電着槽５．電着塗料６．配管１０．参照電極１１．ガラス電極 電着槽と共に循環路を形成する配管内を、流速０．０１〜０．７ｍ／秒で電着塗料を移動せしめること、 参照電極とガラス電極とを一体化した複合電極を有するｐＨセンサーを、該配管内に配置して、該ｐＨセンサーに電着塗料を接触せしめて、電着塗料のｐＨを測定することを含むことを特徴とする電着塗料のｐＨを測定する方法。 該ｐＨセンサーの該ガラス電極の電極面が、配管内における電着塗料の移動方向に平行に、設置してある請求項１に記載の方法。 該ｐＨセンサーの該参照電極の面積が０．１〜３ｃｍ２の範囲である請求項１又は２項に記載の方法。 該ｐＨセンサーの該ガラス電極の面積が０．５〜７ｃｍ２の範囲で、かつ平面である請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。 該配管の管径が、１０〜１００ｍｍφである請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。 電着塗料を、塗料が摺れる摺動部分がないポンプによって移動せしめることを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。 【課題】 適時に電着塗料のｐＨを測定する。【解決手段】 電着槽と共に循環路を形成するの配管内を、流速０．０１〜０．７ｍ／秒で電着塗料を移動せしめること、参照電極とガラス電極とを一体化した複合電極を有するｐＨセンサーを、該配管内に配置して、該ｐＨセンサーに電着塗料を接触せしめて、電着塗料のｐＨを測定することを含む。【選択図】 図１