JPS61108669A

JPS61108669A - 金属粉顔料

Info

Publication number: JPS61108669A
Application number: JP23208684A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Hashizume; 良樹橋詰
Original assignee: Toyo Aluminum KK
Current assignee: Toyo Aluminum KK
Priority date: 1984-11-02
Filing date: 1984-11-02
Publication date: 1986-05-27
Also published as: JPH0582425B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は金属粉顔料の新規な処理方法に係る。

被塗物にメタリック感を付与したい場合、金属粉顔料を
配合した塗料を用いて被塗物に塗装が施される。被塗物
が例えばプラスチック材料から成る場合、プラスチック
材料の耐熱性、耐溶剤性。

塗料樹脂に対する密着性等の点で使用される塗料が限定
され、特にプラスチック材料の耐熱性の点からアクリル
ラッカー、ニトロセルロースラッカー等の低温乾燥型塗
料が好んで使用されているが、このような低温乾燥型塗
料に金属粉顔料を配合せしめると、塗膜強度が低下し、
よって塗膜上に貼り付けたラベル等をはがす時に塗膜の
凝集破壊により塗膜の一部が剥離する等の種々の問題が
生じた。塗膜強度低下の一因が金属粉顔料表面と塗料樹
脂との密着性が悪いことにあることから、前記密着性を
改善するという観点から、 ■塗料を加熱エイジングする： ■金属粉顔料表面に吸着している脂肪酸等の量を少なく
する： ■添加剤により金属粉顔料表面を改質する二〇金属粉顔
料表面に樹脂をコーティングする二等の処理方法が提案
されている。しかしながら、■、■、■の方法では十分
な効果は得られず、また■の方法では金属粉ＩＩ科の製
造コストが高くなるため実用性に乏しく、従って現状で
は、低温乾燥型塗料に金属粉顔料を配合することにより
生ずる問題を十分に解決し得る手段が見出されていない
。

一方、金属粉顔料を配合した塗料を塗着効率が優れてい
る静電塗装方式で使用する場合には、金属粉顔料表面の
絶縁被膜が破壊し金属粉顔料同士が連結することにより
、金属粉顔料を介して電流が逃げ塗料を帯電させること
ができないという問題が生じた。この問題を解決する方
法として、■塗料全体を絶縁することにより電流の逃げ
を防止し塗料全体を帯電させる： ■塗料に極性溶剤を配合し塗料抵抗を低下させることに
より、金属粉顔料を介しての電流の逃げを防止する： ■金属粉顔料を表面処理することにより、金属粉顔料表
面に絶縁被膜を形成する： ■塗料を激しく撹拌することにより金属粉同士の連結を
防止する：等の処理方法が提案されている。しかしながら、■の方
法では塗料入替作業時等における危険性が高くなり、■
の方法では塗料を十分に帯電させることができず、■、
■の方法では特殊な工程または装置が必要となるため実
用性に乏しく、従って現状では、金属粉顔料を配合した
塗料を静電塗装方式で使用する際に生ずる問題を十分に
解決し得る手段も見出されていない。

本発明者は、上記した金属粉顔料を配合した塗料をプラ
スチック材料よりなる被塗物に適用した場合の問題並び
に該塗料を静電塗装方式で使用した場合の問題を一挙に
解決すべく、金属粉顔料の表面処理方法に着眼した。

従来の金属粉顔料の表面処理方法としては、シランカッ
プリング剤等の処理剤を金属粉顔料製造の必須工程であ
る混練工程で添加する方法、処理剤を配合した処理溶液
中で金属粉顔料を撹拌混合する方法等がある。しかしな
がら、前者の方法ではｉ）処理剤同士が反応して凝集物が生成される、ｉｔ）
十分な処理効果が得られない、たる欠点があり、優者の方法でもｉ）特殊な装置を必要とする、ｉｉ）多量の処理溶液を必要とする、ｉｉｉ　）処理溶液の後処理を必要とする、ｉＶ）工程
数が多くなる、たる欠点があり、何れの方法も不満足なものであった。

本発明の金属粉顔料の処理方法は、処理剤として有機チ
タネートと塩基性物質を組合せて使用することを特徴と
する。

本発明に於いて処理剤の１つとして使用される有義チタ
ネートは、一般式％式％）］（式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基である）で示さ
れるジアルコキシ・ビス（トリエタノールアミナト）チ
タンである。前記有機チタネートは、下記構造式を有す
ることから明らかな通り分子中に窒素原子を含むキレー
ト化合物であり、該窒素原子のローンベア電子の金属に
対する強い配位力により金属粉に強く吸着し、且つ加水
分解が徐々に進行するため急激な反応による金属粉顔料
の凝集が起こらない。従って、有機チタネートで処理し
てなる金属粉顔料は各種塗料樹脂（例えば、アクリル樹
脂、ニトロセルロース樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹
脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂等）との密着性に優れて
いる他凝集安定性にも優れており、処理に際して特殊な
装置、工程を必要としないので極めて実用的である。更
に本発明の金属粉顔料はその表面に絶縁被膜が形成され
ているので、静電塗装方式に適している。

前記有機チタネートとしては、ジメトキシ・ビス（トリエタノールアミナト）チタン。

ジェトキシ・ビス（トリエタノールアミナト）チタン。

ジー　ｉ−プロポキシ・ビス（トリエタノールアミナト
）チタン。

ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（トリエタノールアミナト）チ
タン。

ジー２−エチルヘキソキシ・ビス（トリエタノールアミ
ナト）チタン。

等が例示され得る。

前記有機チタネートは金属分１００重量部に対して０．
１〜１０重同部の割合で使用することが好ましく、０，
１重量部より少ない量の有機チタネートを使用した場合
には有機チタネート処理による十分な効果が得られず、
また１０重量部を超える量の有機チタネートを使用する
と金属粉顔料の貯蔵安定性が悪くなり金属粉凝集の問題
が起こり、塗料が例えば増粘化、ゲル化し塗料の貯蔵安
定性にも悪影響を及ぼす他、塗膜のハジキ、塗膜耐水性
の低下等により塗膜性能にも問題が生ずるので好ましく
ない。

本発明に於いて有機チタネートと組合せて塩基性物質を
処理剤として使用すると、前記した有機チタネート処理
により奏効され得る作用効果を損うことなく、有機チタ
ネートの加水分解反応の解離定数を大きくし金属粉表面
に有機チタネートの絶縁被膜をより確実に形成させるこ
とができる。

本発明に使用され得る塩基性物質としては、モノエタノ
ールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、エチル七ノエタノールアミン、ｎ−ブチルモノエタ
ノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエ
タノールアミン。

エチルジェタノールアミン、ｎ−ブチルジェタノールア
ミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパツール、ト
リイソプロパツールアミン啓の炭素数１０以下のアミノ
アルコール、モノエチルアミン。

（イソ）プロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン
、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、
ノニルアミン、デシルアミン、２−エチルブチルアミン
、２−エチルヘキシルアミン。

ジエチルアミン、ジ（イソ）プロピルアミン、ジブチル
アミン、シアミルアミン、エチレンジアミン、プロピレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン。

テトラエチレンペンタミン等の炭素数１０以下の脂肪族
アミンが例示され得る。炭素数が１０を追える塩基性物
質を使用しても、所望の塩基性物質処理効果が得られず
好ましくない。

前記塩基性物質は金属粉１００重量部に対して０．１〜
５重量部の割合で使用することが好ましく、前記範囲を
逸脱する量の塩基性物質を使用した場合には十分な効果
が得られず好ましくない。

本発明に於いて有機チタネートおよび塩基性物質により
処理され得る金属粉顔料は特に制限されないが、乾式ボ
ールミル法、湿式ボールミル法。

アトライター法、スタンプミル法等により脂肪酸。

脂肪族アミン、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール等の粉
砕助剤の存在下で粉砕し、鱗片化されたアルミニウム、
銅、亜鉛、鉄、ニッケル等の金属およびそれらの合金か
ら成る金属粉顔料が例示され得る。

本発明に於ける有機チタネートおよび塩基性物質の処理
方法に特に限定はないが、金属粉顔料の製造に不可欠の
工程である混練工程で有機チタネートおよび塩基性物質
を添加する方法が特殊な工程、装置を必要としないので
特に好ましい。即ち、前記混線工程で通常有機溶剤中に
金属粉とその他の種々の添加剤を加えてリボンミキサー
、ニーダ−ミキサー等のミキサー内で混練する際に有機
チタネートおよび塩基性物質を有機溶剤に溶解させて添
加することが好ましい。しかし乍ら、その他の処理方法
を適用しても差支えない。

更に、本発明に於ける有機チタネートおよび塩基性物質
による金属粉顔料の処理は水の存在下で行なうことが望
ましい。水が、下記式に示す有機チタネートと金属粉と
の反応を促進する触媒作用の働きをなすからである。

■　Ｔｉ（ＯＲ）２［０Ｃ２Ｈ４Ｎ（ＣＨ２ＣＨ曵０Ｈ
）２］２＋　２Ｈ２０−一→Ｔｉ（ＯＨ）２［０ＣＨ２
ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２０Ｈ）２］２＋　２ＲＯＨ（式
中、Ｍは金属原子を表わす）前記した如く、有機チタネートの加水分解反応を塩基性
物質の共存下で実施すると、加水分解反応が促進される
。

従って有機チタネートおよび塩基性物質を有機溶剤に添
加する場合、有機チタネートおよび塩基性物質を、予め
水を溶解せしめた有機溶剤中または水と共に有機溶剤中
に添加することが好ましい。

水は金属分１００重量部に対して０．０５〜１．５重量
部の割合で添加されるのが好ましく、０．０５重量部よ
り少ない凶の水の添加では水の添加効果が得られず、ま
た１、５重量部を超える量の水を添加すると金属粉と水
との反応による金属粉の凝集、水素ガス発生による金属
粉貯蔵容器のふくれ等の問題が生ずるので好ましくない
。

なお、反応を促進する目的で、有機チタネート添加後の
金属粉顔料に対して温度２０〜８０°Ｃ１時間１〜１０
００時間程度の加温エージングを施すことが好ましい。

有機チタネートおよび塩基性物質が添加される有機溶剤
としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−
プロピルアルコール、　１−プロピルアルコール、　ｉ
−ブチルアルコール、ローブチルアルコール、【−ブチ
ルアルコール、イソアミルアルコール、ｎ−アミルアル
コール、ｎ−ヘキシルアルコール、シクロヘキサノール
、２−エチルブチルアルコール、ベンジルアルコール。

１，４−ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、
ジアセトンアルコール、エチレングリコール。

メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート。

エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メトキシメトキ
シエタノール、ジエチレングリコール、メチルカルピト
ールカルピトール等の１種以上の親水性有機溶剤を使用する
ことが望ましい。また、有機溶剤の使用量に限定はない
が、水と有菌チタネートおよび塩基性物質を溶解または
分散させた液が金属粉顔料に含まれるミネラルスピリッ
ト等の炭化水素系溶剤に溶解または分散する範囲の門が
好ましく、その吊は有機溶剤の種類によって異なる。金
属粉顔料に炭化水素系溶剤が含まれない場合にはこの範
囲を逸脱しても良い。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ジー　ｎ−ブトキシ・ビス（トリエタノールアミナト）
チタン３．３ｇ，トリエチルアミン１．７０，　ｌｌｉ
イオン水０．３３Ｑをブチルセロソルブ８５．０（Ｊに
混合した後、ノンリーフィングタイプアルミニウムペー
スト（東洋アルミニウム！ｔ１１　１２００Ｍ　、金属
分６５％）５００ｇに添加し、１１容量のニーダ−ミキ
サーで３時間混練し、金属分５５％のアルミニウムペー
ストを得た。

実　　　　２〜６　　び　　　　　１　〜実施例１と同
様にして、第１表に示す混線条件で金属粉顔料を得た。

但し、混線時間は全て３時間とした。

実施例７各実施例及び比較例で得られた金属粉顔料を用い、以下
の試験を行なった。試験結果を第２表に示す。

試　　１　：　　　　　　　− 下記の組成で作成した塗料を、ＡＢＳ板にスプレー塗装
した。塗板の乾燥条件は５０℃で２０分、乾燥後の塗膜
膜厚は約１０μであった。

（塗料組成）アクリディックＡ　−１６５　　　　　　　　３５重量
部（大日本インキ化学工業１製アクリルラツカー）金属
粉顔料（金属分換算）　　　　　　５重量部溶剤（酢酸
エチル／エチルセロソルブ／シクロヘキサン＝＝　４０
／　３０／　３０　１　　　　６０重量部得られた塗膜
にセロハンテープにチバン■製ＣＴ−２４）を貼りつけ
、十分に押さえつけて密着させた後、そのセロハンテー
プをすばやく手前にひきはがし、塗膜の剥離状態を観察
した。セロハンテープを貼りつけた面積に対する剥離し
た面積の割合を基準にして下記の５段階で耐剥離性を評
価した。

１、約９０％以上剥離２、約５０〜９０％剥離３、約１０〜５０％剥離４、一部（１０％以下）剥離５、はとんど剥離しない。

試験２：耐電圧　　験下記の組成で作成した塗料について、添附図面に示す耐
電圧測定装置を用いて耐電圧値を測定した。

アクリディック４７−７１２　　　　　　　　８０重量
部（大日本インキ化学工業■製アクリル樹脂ワニス）ス
ーパーベッカミンＪ　−８２０　　　　　　２０重量部
（大日本インキ化学工業■製メラミン樹脂ワニス）ｎ−
ブチルアルコール　　　　　　　２５重量部金属粉顔料
（金属分Ｉ！！！算）　　　　　３．７５重量部測定は
次の手順に従って行なった。

■内径１０ｍｍ，長さ１２０＋ａｍのガラス管に測定す
る塗料を封入する。

■５ＫＶの電圧を塗料に印加し、電流計により　゛電流
の漏れの有無を確めながら　１分間保持する。

■電流の漏れがなければ、さらに電圧を５ＫＶ上げて■
と同様の操作を行なう。

■以下順次５ＫＶずつ６０ＫＶまで電圧を上げてゆき、
■と同様の操作を行ない、電流の漏れが起こらない最大
の電圧をもって、その塗料の耐電圧値とする。

試験３：凝集　　験各実施例及び比較例で得られた金属粉顔料について、試
作直後および５０℃１ケ月貯蔵後の３５０ｍｅｓｈスク
リーン残スクリーン残渣Ｋ５９１０−　５．９に準拠し
て測定し、金属粉顔料の凝集の有無を評価した。

第２表に示されるように、本発明の金属粉顔料はいずれ
も、耐剥離性が４以上であり、耐電圧値が５５ＫＶ以上
であり、スクリーン残渣の増加もなく凝集安定性に優れ
ている。

第２表　各種試験結果

【図面の簡単な説明】

添附図面は耐電圧測定装置の概略図である。１・・・・−・ガラス管、２・・・・・・ゴム栓３・・
・・・・電流計、４・・・・・・高電圧発生装置。手続補正書昭和５９年１２月７日１８事件の表示　　　昭和５９年特許願第２３２０８６
号２、発明の名称　　　金属粉顔料３、補正をする者事件との関係　　特許出願人名　称　　　　東洋アルミニウム株式会社４、代　理　
人　　　東京都新宿区新宿１丁目１番１４号　山田ビル
（郵便番号１６０）電話（０３）　　３５４−８６２３
明細書中、第１頁最下行及び第２０頁第３行目の「凝集
安定性」−５４′

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式Ｔｉ（ＯＲ）＿２［ＯＣ＿２Ｈ＿４Ｎ（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ
Ｈ）＿２］＿２（式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基
である）で示される有機チタネートおよび塩基性物質に
より処理された金属粉顔料。
（２）塩基性物質が炭素数１０以下のアミノアルコール
または脂肪族アミンであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の顔料。
（３）金属粉１００重量部に対して０．１〜５重量部の
塩基性物質を使用することを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項に記載の顔料。
（４）金属粉１００重１部に対して０．１〜１０重量部
の有機チタネートを使用することを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の顔料。