JPH0126621B2

JPH0126621B2 -

Info

Publication number: JPH0126621B2
Application number: JP62118864A
Authority: JP
Inventors: Tooru Niizaki; Tetsuo Kanamaru
Original assignee: Toyo Aluminum KK
Current assignee: Toyo Aluminum KK
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1989-05-24
Also published as: JPS62283160A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は静電塗装用金属顔料及びその製造方法
に関する。（従来の技術）従来、静電塗装に用いられる塗料に金属顔料の
如き導電性顔料が含まれている場合には、高電圧
の印加により塗料ホース内で個々の顔料粒子が連
結して所謂ブリツヂ現象を起し、塗装不能になる
という問題が生じていた。この対策として、塗装
装置全体を絶縁する、塗料へ導電性付与剤を添加
する、極性溶剤を添加して塗料の抵抗を低減させ
る等の提案がなされているが、これらは設備上及
び作業者に対する安全上で問題があり、更には塗
膜の性能上でも満足しうるものではなかつた。別
の対策として金属顔料自体を電気絶縁性皮膜で被
覆して静電塗装に使用することも既に提案されて
おり、例えば特公昭43−5803号公報、米国特許第
3389116号明細書に開示されている。しかしなが
ら、前者による方法は特殊な化学薬品での処理を
要するために処理が繁雑であることに加えて、得
られた顔料も色相が黒く塗料用として実用に耐え
るものでなく、又後者による方法は処理に長時間
を要し、処理後の金属顔料も色相的には塗装用と
して使用できるものの塗面にいわゆるブツを発生
せしめる凝集粒子が多く、特に自動車上塗り等の
品質上の要求の厳しい塗料には適さない。それに
もかかわらず、これらの顔料を含む塗料を静電塗
装に適用しなければならない場合には塗料中への
金属顔料の配合量を減らして、金属顔料特有の色
調を犠牲にして使用せざるを得ないのが実状であ
つた。（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的はこれらの問題を解決し、高い電
気絶縁性を有する静電塗装用金属顔料とその製造
方法を提供することにある。本発明の他の目的は凝集安定性に優れた金属顔
料とその製造方法を提供することにある。本発明の更なる目的は金属顔料特有の色調を有
する静電塗装用金属顔料とその製造方法を提供す
ることにある。本発明の更なる目的は従来よりも短時間で金属
粒子表面に安定した電気絶縁性を有する皮膜を形
成しうる改良された静電塗装用金属顔料の製造方
法を提供することにある。（問題点を解決するための手段）本発明では、粉砕助剤の付着量が金属粒子の重
量に対して１重量％以下である金属粒子の表面に
形成されたｎ−（トリメトキシシリルプロピル）
エチレンジアミン重合体の皮膜の上に脂肪酸、脂
肪族アミン及び脂肪族酸アミドの群から選ばれた
少なくとも１種の化合物を金属粒子の重量に対し
て0.5〜5.0重量％付着させた静電塗装用金属顔料
及びその製造方法を提供することにより、上記目
的を達成した。本発明において金属粒子とは、一般に塗料用、
印刷インキ用等に現在広く用いられている湿式法
或いは乾式法によつて得られるフレーク状の金属
粒子を意味する。この金属粒子としてはアルミニ
ウム、ゴールドブロンズ、金、鉄、ステンレスス
チール、ニツケル、錫、クロム、鉛及びビスマス
等の金属或いはこれら金属の合金のフレーク状の
ものが例示される。フレークはリーフイング型又
はノンリーフイング型のいずれであつてもよい。本発明で使用される金属粒子の表面には、金属
粒子の製造工程で使用された粉砕助剤、通常ステ
アリン酸、オレフイン酸等の飽和もしくは不飽和
脂肪酸が付着しているが、その付着量が金属粒子
に対して１重量％を越えると金属粒子表面へのｎ
−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジア
ミンの付着高分子化が阻害され、電気絶縁性皮膜
がうまく形成されないため、この粉砕助剤の付着
量が金属粒子に対して１重量％以下になるよう
に、好ましくは0.5重量％以下になるように金属
粒子を炭化水素系溶剤例えばミネラルスピリツト
で洗滌する。このようにして洗滌された金属粒子を、40〜
120℃に加温された炭化水素系溶剤例えばミネラ
ルスピリツト中に分散してスラリー状にし、この
分散液に攪拌しながらｎ−（トリメトキシシリル
プロピル）エチレンジアミンを添加し、反応させ
る。上記炭化水素系溶剤を40〜120℃に加温する
ことによつて金属粒子表面でのｎ−（トリメトキ
シシリルプロピル）エチレンジアミンの付着高分
子化が促進される。反応媒液としての炭化水素系
溶剤を加温しない場合には電気絶縁性皮膜を形成
するために長時間（９〜12時間）反応させなけれ
ばならないが、炭化水素系溶剤を40〜120℃に加
温することにより３〜５時間の反応時間で電気絶
縁性皮膜が形成され得、加えてこの加温によつて
所望の電気絶縁性を安定的に有する金属顔料が得
られることが判明した。反応媒液の温度（反応温
度）が40℃未満では十分な電気絶縁性を有する金
属顔料が得られないことに加えて、皮膜形成時に
凝集しやすくなるため凝集安定性の点でも劣り、
一方１２０℃を超えると反応は確実に進むが反応
媒液の蒸発が激しくなり、その取扱い或いは作業
上の安全性の点及び経済上の点からも明らかな有
意性は認められなかつた。好ましい加温の温度範
囲は60〜90℃である。本発明において電気絶縁性皮膜の形成に用いら
れるｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレ
ンジアミンは（CH₃O）₃Si（CH₂）₃−NH
（CH₂）₂NH₂なる化学式で示される化合物であつ
て、常温では液体であり、水又は空気中の湿気で
重合する性質を有する。例えば、米国ダウコーニ
ング社からダウコーニングＺ−6020シラン、東
レ・シリコン(株)からトーレシリコンSH6020とし
て市販されているものを使用し得る。このｎ−
（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミ
ンの添加量は通常金属粒子の重量に対して約１〜
５重量％である。この量が約１重量％に達しない
ときには満足すべき電気絶縁性を有する金属顔料
が得られず、一方約５重量％を越えるときは所望
の電気絶縁性を有する金属顔料は得られるが、皮
膜形成時に凝集しやすくなるため凝集安定性の点
で劣り、コストも高くなるので好ましくない。本発明の金属顔料では、ｎ−（トリメトキシシ
リルプロピル）エチレンジアミン重合体の電気絶
縁性皮膜を有する金属粒子の表面に金属粒子の重
量に対して0.5〜５重量％の脂肪酸、脂肪族アミ
ン及び脂肪族酸アミドの群から選ばれた少なくと
も１種の化合物が付着されている。凝集安定剤として作用する前記化合物を電気絶
縁性皮膜を有する金属粒子に添加、混合すること
により金属粒子の表面に前記化合物が付着した状
態にある本発明の金属顔料は、金属顔料の経時安
定性例えばブツ発生、塗面の色調変化の原因とな
る顔料粒子相互の凝集安定性が向上しているため
自動車上塗り用メタリツク塗料にも適用しうる粒
度（44ミクロンスクリーン通過率99.9％以上）を
有し得る。加えて、本発明の金属顔料は前記化合
物が表面に付着しているため塗膜密着性の点でも
優れている。なお前記化合物の添加量が0.5重量
％に達しないときは上記効果が認められず、一方
５重量％を越えると逆に被塗装物に対する密着性
等の塗膜性能が損われるようになる。本発明で好ましく使用される脂肪酸、脂肪族ア
ミン又は脂肪族酸アミドは炭素数８〜18の飽和又
は不飽和の脂肪酸、それらのアミン又はアミド誘
導体であり、脂肪酸としてはオレイン酸、ステア
リン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン
酸、カプリン酸、カプロン酸、リノール酸、リノ
レン酸等が例示され得る。本発明の静電塗装用金属顔料は安定した電気絶
縁性を有する皮膜を有しているので通常の静電塗
装用金属顔料としては勿論のこと、凝集安定性も
優れているので自動車用上塗りメタリツク塗装の
如き金属顔料特有の色調を必要とする顔料として
も広範に使用できる。（実施例）次に実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。実施例ではアルミニウムフレーク顔料につい
て記載するが、本発明は勿論アルミニウムフレー
ク顔料のみに限定されるものではない。実施例１ノン・リーフイング型アルミニウムペースト
（東洋アルミ(株)製ノン・リーフイング型アルミニ
ウムペースト・1700Nのケーキ）約2000ｇを新し
いミネラルスピリツトで繰返し洗滌して、オレイ
ン酸付着量がアルミニウム分に対して0.3重量％
のアルミニウム分80重量％のアルミニウムペース
ト（ケーキ）を得た。このペーストをアルミニウ
ム分400ｇづつに分割し、これらの各試料にオレ
イン酸を添加して第１表に示すオレイン酸付着量
（JISK−5910−5.7に準拠して測定）の試料を作
成した。こうして得られた各試料400ｇを70℃に加温し
たミネラルスピリツト2400ml中に分散させ、この
分散液を攪拌しながらｎ−（トリメトキシシリル
プロピル）エチレンジアミン（東レ・シリコーン
(株)製トーレシリコンSH6020）16ｇを滴下し、滴
下後攪拌を続けながら３時間反応させた。反応終
了後の分散液から余分なミネラルスピリツトを除
去した後、アルミニウム分に対して１重量％のオ
レイン酸を加え、不揮発分60％のアルミニウムフ
レーク顔料を得た。こうして得られた金属顔料を塗料100部に対し
て７部の割合で混合した塗料の耐電圧（絶縁破壊
電圧）を次のようにして測定した。なお、試験塗
料は熱硬化型アクリル樹脂アクリリツク47−712
（日本ライヒホールド(株)製）とスーパーベツカミ
ンＪ−820（日本ライヒホールド(株)製）の混合
（480対100）ワニスにｎ−ブタノールを加え、塗
料抵抗0.5MΩ（塗料抵抗計ランズバーグ(株)製234
型で測定）、粘度１分20秒（20℃）に調整したも
のを使用した。各塗料を直径１cm、長さ15cmのガラス管内に導
入し、一方の電極に高電圧発生装置から−60KV
の電圧を印加し、他方を接地し、−60KVの高電
圧を印加しても塗料中に電流が流れず極めて優れ
た耐電圧性を示したものを○、印加電圧を−
30KV以下に低下させなければ塗料内に電流が流
れてしまうものを△、印加電圧を−10KV以下に
低下させなければ塗料内に電流が流れてしまうも
のを×と判定した。各塗料の試験結果は第１表に示す通りである。

【表】高分子化ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）
エチレンジアミンの電気絶縁性皮膜を有するアル
ミニウムフレーク顔料を塗料100部に対して20部
混合した塗料を用い、ターボグループ型ミニベル
静電塗装機（日本ランズバーグ(株)製）で実地塗装
テストを行なつたところ、印加電圧−110KVの
高電圧下でも電気絶縁性皮膜が少しも破壊される
ことなく塗装しうることが確認された。一方、電気絶縁性皮膜を有さないアルミニウム
フレークについて同様にして前記耐電圧試験を行
つたところ、−10KV以下の印加電圧で塗料内に
電流が流れてしまい、実地塗装テストでも電源回
路が自動的に遮断され全く塗装できなかつた。実施例２及び比較例ミネラルスピリツトで洗滌して粉砕助剤の付着
量を0.6重量％に調整したノン・リーフイング型
アルミニウムペースト（東洋アルミ(株)製ノン・リ
ーフイング型アルミニウムペースト1830YL）2.5
Kgを75℃に加温したミネラルスピリツト15中に
分散させ、その分散液を攪拌しながらｎ−（トリ
メトキシシリルプロピル）エチレンジアミン（東
レ・シリコーン(株)製トーレシリコンSH6020）100
ｇを滴下し、滴下後攪拌を続けながら３時間反応
させた。反応終了後の分散液から余分のミネラル
スピリツトを除去してアルミニウムフレーク顔料
を得た。上記して得られた金属顔料とを比較試料とし、
比較試料に各種化合物を添加し、添加剤の効果を
試験した。耐電圧試験は実施例１と同様にして行つた。凝集安定性を次のようにして測定した。50℃の
雰囲気中に２週間静置した試料にスクリーン通過
率試験（JISK5910−5.9による）を行ない、44μ
通過率99.99％以上のものを○、99.98〜99.9％の
ものを△、又99.8％以下のものを×と判定した。塗膜密着性の試験はJIS−5400に準じて行ない、
１mm間隔のます目の剥離の個数を数えた。剥離が
全くないものは100/100、８個剥離のあるものは9
２／１００、等として表示した。各試験結果は第２表に示す通りである。

【表】

【表】（発明の効果）本発明によれば、金属粒子表面の粉砕助剤の付
着量を１重量％以下とすることによつて金属粒子
表面へのｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エ
チレンジアミンの付着高分子化が確実になされ、
安定した電気絶縁性を有する皮膜が形成され得
る。また本発明によれば、前記電気絶縁性皮膜を形
成した金属粒子の表面に脂肪酸又はこれらのアミ
ン又はアミド誘導体の少なくとも１種が金属粒子
の重量に対して0.5〜５重量％付着されているた
め、本発明の金属顔料は、自動車上塗り用メタリ
ツク塗料にも適用しうる粒度の金属顔料を生成し
うる優れた凝集安定性と塗膜密着性を有してい
る。更に本発明によれば、金属粒子表面上へのｎ−
（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミ
ンの高分子皮膜形成反応を40〜120℃で行うこと
により、その反応時間を常温での必要反応時間の
１／２以下に短縮しうると同時に、所望の電気絶縁
性を有する金属顔料を確実に製造し得る。

Claims

【特許請求の範囲】１粉砕助剤の付着量が金属粒子の重量に対して
１重量％以下である金属粒子の表面に形成された
ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジ
アミン重合体の皮膜の上に脂肪酸、脂肪族アミン
及び脂肪族酸アミドの群から選ばれた少なくとも
１種の化合物が金属粒子の重量に対して0.5〜5.0
重量％付着している静電塗装用金属顔料。２前記金属粒子が金属アルミニウムからなる特
許請求の範囲第１項に記載の顔料。３脂肪酸、脂肪族アミン及び脂肪族酸アミドが
炭素数８〜18の飽和もしくは不飽和の脂肪酸、そ
のアミンまたはアミド誘導体である特許請求の範
囲第１項に記載の顔料。４粉砕助剤の存在下で粉砕された金属粒子と該
粉砕助剤の付着量が金属粒子の重量に対して１重
量％以下になるまで炭化水素系溶剤で洗浄後、該
金属粒子を40〜120℃に加温された炭化水素系溶
剤中に分散させ、分散液に攪拌しながらｎ−（ト
リメトキシシリルプロピル）エチレンジアミンを
添加、反応させて金属粒子表面にｎ−（トリメト
キシシリルプロピル）エチレンジアミン重合体の
皮膜を形成し、余剰の炭化水素系溶剤を除去後金
属粒子の重量に対して0.5〜5.0重量％の脂肪族、
脂肪族アミン及び脂肪族酸アミドの群から選ばれ
た少なくとも１種の化合物を添加、混合すること
からなる静電塗装用金属顔料の製造方法。５前記金属粒子が金属アルミニウムからなる特
許請求の範囲第４項に記載の方法。６脂肪酸、脂肪族アミン及び脂肪族酸アミドが
炭素数８〜18の飽和もしくは不飽和の脂肪酸、そ
のアミンまたはアミド誘導体である特許請求の範
囲第４項に記載の方法。