JPS6281460A

JPS6281460A - 合成樹脂被覆金属粉末及びその製造法

Info

Publication number: JPS6281460A
Application number: JP60220349A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kamimura; 琢也上村
Original assignee: Showa Aluminum Powder KK
Current assignee: Showa Aluminum Powder KK
Priority date: 1985-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1987-04-14

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】（産業上の利用分野）本発明は改良された合成樹脂被覆金属粉末及びその製造
法、さらに詳しくは、その表面をアクリル系樹脂の薄い
被膜で被覆された金属粉顔料及びその製造法に関するも
のである。

（従来の技術）金属粉は、潤滑剤の存在の下でのスタンプミル法、ハメ
ターク法等の乾式法、またミネラルスピリットの共存下
での湿式ボールミル法（ホール法）などによシ製造され
ており、塗料・インキ等の顔料をはじめとして、巾広い
用途に使用されている。

その表面は潤滑剤として使用したステアリン酸またはオ
レイン酸等の脂肪酸の化学吸着層によって被覆されてい
る。これらの吸着層の生成は製造上不可欠のものである
が、金属粉を塗料・インキ等の顔料として使用するとき
、次のような欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点）その第一は、金属粉顔料は酸・アルカリその他種々の汚
染物質に侵されやすいということである。

金属粉表面の脂肪酸の吸着膜は極めて薄く、単層または
せいぜい二重層と云われており、金属粉を汚染物質の攻
撃から防禦する作用は僅かしか期待できない。例えば自
動車のメタリック塗装においては、工場の排煙あるいは
自動車の排気ガス中に含まれる亜硫酸ガス等の汚染物質
によって、金属粉末が腐蝕され、塗膜に点触が発生する
ためにメタリック塗膜の上にさらにクリヤー塗装を施し
た２コート塗装が行われている。また近年ラジカセ・Ｖ
ＴＲ−Ｔ　Ｖ等の家電製品のプラスチックのメタリック
塗装が増えているが、耐指紋性・耐化粧品性等の耐汚染
性が問題となっている。

第二の欠点として、バインダー樹脂との親和性、密着性
の問題がある。グラスチック成型品に金属的な感じを付
与する手段としてメタリック塗装を施す場合、プラスチ
ック自体の耐熱性が低いため塗料の乾燥温度は低くなけ
ればならず、しかも安価な塗料として一液型のアクリル
ラッカーが用いられることが多い。このような低温乾燥
型の塗膜においては、金属粉の表面の脂肪酸の被膜の存
在が、バインダーとの密着性を阻害する重大な要因とな
っている。塗膜にセロテープを貼付は急速に引きはがす
と、金属粉はセロテープに取られ、塗膜から脱落してし
まいその跡が見苦しいばかりでなく、塗膜の上にシルク
スクリーン印刷等で文字・数字等のマーキングを施した
場合欠字となり、塗装物の商品価値を著しく低下させて
しまう。

第三として、金属粉は通電性があるということである。

これが顔料としては短所となる場合がある。例えばテレ
ビのブラウン管のマスク部分の塗装においては、塗膜の
絶縁性が不充分であると、ブラウン管部の高電圧が漏洩
し、人間が手で触れたとき電撃を受け、場合によっては
死亡事故を引き起す可能性がある。また静電塗装におい
ては、スプレーガンと被塗物の間に高電圧がかけられる
が、金属粉顔料に通電性があるため、その濃度が高いと
ブリッジ現象を起１−１金属粉を通して電圧がリークし
、回路が遮断されてし才い、塗装できなくなってしまう
。一般に顔料濃度が高くなるほど塗装外観は金属感が強
く、美麗なものとなるがそれにも限界ができてしまうと
いうことである。

その他、金属粉を顔料として使用した場合、金属として
の化学的活性に基づく種々のトラブルを引き起すことが
ある。即ち、塗料中に配合される他の顔料、特にイエロ
ー、レッド系の有機顔料と化学反応を起こし、その顔料
を退色あるいは変色させることがある。また塗料のバイ
ンダーを変質させ、ゲル化等の原因となることがある。

（問題点全解決するための手段）これらの金属粉顔料の欠点を解消する方法を鋭意研究の
結果、本発明に到達したものである。即ち、アクリル樹
脂オリゴマーをラジカル重合で重合させ金属粉を高重度
のアクリル樹脂ポリマーで完全に被覆された金属粉末及
びその製造法を見出したものである。即ち、金属粉を有
機啓剤中に分散させ、ラジカル重合開始剤および少量の
ラジカル重合性でしかも金属親和性の強い物質の存在下
で啓解したアクリルオリゴマーを金属粉の表面に於てラ
ジカル重合させ、アクリル樹脂ポリマーで被覆する。こ
のアクリルラッカーは、金属粉の表面を均一に、完全に
被覆しており、通常塗料やインキに用いられるｍ剤にｍ
解したり、膨潤してはならず、基板の金属粉と充分な密
着性を有し、金属粉を種々の汚染物質から有効に保護し
、塗料バインダー樹脂との親和性・接着性が優れ、金属
粉同志の直接の接触を防ぎ、充分な耐電圧性を有するも
のでなければならない。

金属粉としては、アルミニウムおよびその合金・銅およ
びその合金、金、銀、亜鉛ニッケルなどを例示すること
ができる。以下塗料用顔料に工業的に最も多く使用され
ているアルミニウムペースト顔料を例にとってさらに詳
しく説明する。

本発明で使用するアクリルオリゴマーは使用するｍ剤に
尋解し、しかも、ｎ液中で充分なラジカル重合速度を有
するものでなければならない。アクリルオリゴマーは分
子中に含まれる二重結合の数によって、単官能・２官能
・３官能・多官能に分類することができる。単官能、お
よび２官能性オリゴマーは浴液中では重合速度が遅く、
金属粉表面への重合体の被覆率も悪く、充分な性能を発
揮しない。また未反応のオリゴマーが液中に残留してく
る為、浴剤を再使用する際の大きな障害となる。３官能
オリゴマーとしてはトリメチロールゾロパントリアクリ
レ−１−（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリ
メタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ　）、トリアクリルホル
マール・インタエリスリトールトリアクリレートを例示
することができる。トリアクリルホルマールおよび多官
能オリゴマーは有機溶剤に対する溶解性が劣る。ＴＭＰ
ＴＡ　、　ＴＭＰＴＭＡが好適である。３官能性オリゴ
マーでは、金属粉に対する被覆収率はほぼ１００係であ
る。このオリゴマーの添加量は、金属粉に対して重量で
０．１〜４０チが適当であシ、要求される性能に応じて
適宜増減させる。０．１係以下では樹脂をコーティング
した効果が得られず、また４０チ以上では塗装した時の
外観が悪くガサガサしたものとなり顔料としての適性に
欠けるものとなる。１〜１５％の範囲が好適である。

有機溶剤は、単にオリゴマーを宕解する媒体としてだけ
でなく、ラジカル重合の連鎖移動剤としても、作用する
ので、その選択には充分な注意を必要とする四塩化炭素
のような塩素の浴剤、メルカプタン類は連鎖移動定数が
大きく、充分な重合度が得られないので不適当である。

メタノールのようなアルコール系の浴剤・酢酸ニーチル
のようなエステル系の浴剤、メチルエチルケトンのよう
なケトン系の浴剤、キシレンのような芳香族系の浴剤、
エチレングリコールモノブチルエーテルのヨウナエーテ
ル系の浴剤、石油系の炭化水素ｍ剤などを例示すること
ができる。アルミ波−ストの製造に用いられるミネラル
スピリットが好適である。ミネラルスピリットは通常脂
肪族分７５チ、芳香族分２５チの混合ｍ剤である。

重合開始剤は、ラジカル重合用のものであれば特に限定
しないが有機ｎ剤可ｍ性の２．２′−アゾビスイソブチ
ロニトリル、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチル
バレロニトリル）が好適である。その液中濃度は０．０
１〜０．２係が適当である。０．０１チ以下では、重合
反応が進まない。０．２％以上添加することは経済的で
ない。

ラジカル重合性で、且つ、金属親和性の強い物質とは、
分子中にラジカル重合性の二重結合を有すると同時に、
金属に対して化学吸着する性質を有するカルブキシル基
のような官能基を有する化合物であシ、アクリル酸、メ
タクリル酸等を例示することができる。これらはオリゴ
マー弓液中に爵解させて使用してもよく、或いは金属粉
に前取て吸着させておいてもよい。添加量は通常、金属
粉に対して０，１〜５チ程度、オリゴマー量に対して２
〜２０％程度が適当である。

酸素の存在は、重合を阻害するので反応系内は、窒素等
の不活性ガスを通気することにより、脱酸素する必要が
ある。

重合時の温度は、５５〜１２０℃程度であり、好ましく
は７５℃前後が好適である。５５℃以下では、事実上重
合反応が進行しない。１２０℃以上では、浴剤の揮弊が
大きくなる。金属粉９表面でのアクリルオリゴマーの重
合が完結時点で、反応器を冷却し、濾過することにより
、アクリル樹脂によって被覆されたアルミ粉顔料を固形
分５０〜６０ｑ６程度のケーキ状態で回収する。濾過液
は、再使用することが可能である。次いで、ミキサーで
一定濃度のアルミ含有量になるように、浴剤を加えて調
整する。加熱残分を測定し、アルミ含有量との差から、
被覆樹脂量を求める事ができる。

（発明の効果）本願発明の合成樹脂被覆金属粉末は合成樹脂による被覆
割合が極めて高く、耐酸性、耐アルカリ性に優れ、また
表面被覆のＴＭＰＴＡ又はＴＭＰＴＭＡは他の樹脂に対
する親和性に富むため耐剥離性が良く、又・被覆割合が
高いため耐電圧性試験においても極めて優れておシ、低
温乾燥型の金属粉顔料としてさらには静電塗装用金属顔
料と−して優れた性能を有し、従来使用困難とされてい
た分野でも安心しく１０）て使える顔料である。

〔実施例１〕還流冷却器、攪拌器、温度計を取りつけた２１の四ツ目
フラスコに、アルミペースト５ａｐ４−０５Ｎ（昭和ア
ルミパウダー社製、金属アルミ分６５チ含有）１４０ｇ
、トリメチロールプロノぐントリアクリレート（新中村
化学社製、ＮＫエステルＡ−ＴＭＰＴ）　９．０　ｇ、
アクリル酸（大阪有機化学社製）０．９ｇ、ミネラルス
ピリット（シェル石油製ＬＡＷＩ；）８５０！ｊｆｆ：
入れ、窒素ガスを通気しながら攪拌した。フラスコを加
熱し、混合液の温度が４０℃になったところで、アゾビ
スイソブチロニトリル（日本ヒドラジン社製ＡＢＮ−Ｒ
）　ｏ、　９　ｆ／を入れ、７０℃にまで昇温する。７
０℃で１時間保持した後冷却し、加圧濾過器で濾過した
。ケーキ−＋ミキサーにて金属アルミ分４５．０９！ｉ
に調整し、樹脂コーティングアルミペーストを得た。こ
のペーストの加熱残分け４９．９％であり、被覆樹脂量
は金属アルミに対して１０．９％となる。この金属粉を
電子顕微鏡で観察したところ、遊離して、粉末化した樹
脂は認められず、投入したオリゴ８マー・アクリル酸モ
ノマーの全量がアルミの表面を被覆していることがわか
った。

〔比較例１〕アクリル酸を添加しない他は実施例１と同じ操作をした
。

〔比較例２〕実施例１のＴＭＰＴＡＱ代りに１，６−ヘキサンノオー
ルジアクリレート（大日本インキ化学製）９．０ｇ′ｆ
！ｃ用い、同じ操作をした。

〔実施例２〕アルミペーストＳａｐ、７２５Ｎ（昭和アルミノ４ウダ
ー社製、金属アルミ分７５％）１４７ｇ、キシレン８４
０　Ｆ　、　ＴＭＰＴＭＡ　１１．０　＃、メタクリル
酸１．１ｇ、アゾビスイソブチロニトリル１．１　ｇｆ
：使用し、実施例１と同じ操作をした。

〔実施例３〕ブロンズ粉（福田金属箔粉工業社製３Ｌ−７）２００ｇ
、ミネラルスピリット７８０．９　、　ＴＭＰＴＡｌｏ
ｇ、アークリル酸１．０．９　、アゾビスイソブチロ〔
実施例４〕銀粉（福田金属箔粉工業社製ＡｇＣ−Ａ　）　２００　
ｇ、酢酸ブチル７８６．９ｉ用いた他は実施例３と同じ
である。

〔実施例５〕アルミペーストＳａｐ　１２０　（昭和アルミパウダー
社製、金属アルミ分６５％）１４０．９、ミネラルスピ
リット８５０ｇ、ＴＭＰＴＡＩＯｇ、メタクリル酸２．
ＯＩ、アゾビスイソブチロニトリル２．０．９　’ｅ用
い、実施例１と同じ操作をした。

〔塗膜性能試験〕

前記実施例１〜５、比較例１〜２で得た合成樹脂被覆ア
ルミニウム粉末及び実施例１で使用したアルミペースト
Ｓａｐ　４０５　Ｎ　ｋ用い、プラスチック塗装用のア
クリルラッカー（カシーー社製、プラスラック≠１ｓｏ
ｏｏクリヤー）で、金属成分が所定濃度となるように塗
料化し、ＡＢＳ樹脂板にスプレー塗装し、下記の試験を
行った。

（イ）耐酸性試験塗板を、室温で５チの硫酸水ｍ液に２４時間浸漬する。

浸漬前後の色差計り値を測定し、その差ΔＬで耐酸性を
評価する。ΔＬが小さい程耐酸性は優れている。

（ロ）耐アルカリ性試験塗板を、室温で０．１規定の苛性ソーダ水ｍ液に４時間
浸漬する。浸漬前後の色差計り値を測定し、その差ΔＬ
で耐アルカリ性を評価する。

Ｈ密着性試験（アルミのセロテープ剥離試験）塗面にセ
ロテープにチバン製、２４　ｍ１ｍ　幅）を貼りつけ、
親指の腹で強くこす９つける。セロテープの一方の端を
持ち、手前４５度の方向に急速に引きはがし、セロテー
プへのアルミ粉の付着状況を目視により評価する。

◎：全く剥離が認められない ○：わずか剥離が認められる △：少し剥離する ×：著しく剥離するに）耐電圧性試験試験機は、多摩型側社製耐電圧試験機、ＴＰＩ　−５１
６型（出力電圧ＡＣＯ〜６ｋｖ）を使用し、遮断電流０
．５　ｍＡ、電極間距離１０　ｒｒｖ’ｍで、ｌｋＶき
ざみに３０秒間塗板に電圧を印加し、絶縁破壊によシ、
回路が遮断されない最大の電圧を耐電圧とした。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トリメチロールプロパントリアクリレートおよび
／またはトリメチロールプロパントリメタクリレートと
少量のアクリル酸および／またはメタクリル酸の共重合
体にて被覆された金属粉末。
（２）金属粉を有機溶剤中に分散させ、重合開始剤によ
りアクリル系樹脂オリゴマー及び少量のラジカル重合性
の二重結合をもった有機酸を金属粉の表面において共重
合させることにより、金属粉の表面をアクリル樹脂系ポ
リマーで被覆する合成樹脂被覆金属粉末の製造法。
（３）アクリル樹脂オリゴマーが、３官能性オリゴマー
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方
法。
（４）アクリル樹脂オリゴマーが、トリメチロールプロ
パントリアクリレート又はトリメチロールプロパントリ
メタクリレートであることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の方法。
（５）金属粉がアルミニウムまたはその合金、銅または
その合金、亜鉛、銀、金等の展延性の金属の粉末である
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。