JPH0410912B2

JPH0410912B2 -

Info

Publication number: JPH0410912B2
Application number: JP58230199A
Authority: JP
Priority date: 1983-12-06
Filing date: 1983-12-06
Publication date: 1992-02-26
Also published as: JPS60120761A

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。被塗物にメタリツ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ツク材料から成
る場合、プラスチツク材料の耐熱性、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、特にプラスチツク材料の耐熱性の点
からアクリルラツカー、ニトロセルロースラツカ
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、よつて塗膜上
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。塗膜強度低下に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、塗料を加熱エアジングする：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：金属粉顔料表面に樹脂をコーテイングする：等の処理方法が提案されている。しかしながら、
、、の方法では十分な効果は得られず、ま
たの方法では金属粉顔料の製造コストが高くな
るため実用性に乏しく、従つて現状では、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、従つて
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
料をプラスチツ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
ランカツ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、 (ii) 十分な処理効果が得られない、たる欠点があり、後者の方法でも (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
つた。本発明の金属粉顔料の処理方法は、処理剤とし
て有機チタネートを使用することを特徴とする。本発明に於いて処理剤として使用される有機チ
タネートは、一般式、 Ti（OR）₂〔OC₂H₄N（C₂H₄OH）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ペ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。従つて、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。本発明に於いて有機チタネートにより処理され
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、湿温ボールミル法、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、ニツ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。本発明に於いて使用され得る有機チタネートと
しては、ジメトキシ・ビス（トリエタノールアミナト）チ
タン、ジエトキシ・ビス（トリエタノールアミナト）チ
タン、ジ−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−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重量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。本発明に於ける有機チタネートの処理方法に特
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、前記混練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、ニーダー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を添加することが好まし
い。しかし乍ら、その他の処理方法、例えば有機
チタネートを配合した有機溶剤中に金属粉を撹拌
混合する方法を適用しても差支えない。本発明に於ける有機チタネートによる金属粉顔
料の処理は水の存在下で行なわれる。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〔OC₂H₄N（CH₂CH₂OH）₂〕₂＋2H₂O
→Ti（OH）₂〔OCH₂CH₂N（CH₂CH₄OH）₂〕₂＋
2ROH （式中、Ｍは金属原子を表わす）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℃、時間
１〜1000時間程度の加温エージングを施すことが
好ましい。従つて有機チタネートを有機溶剤に添加する場
合、有機チタネートを、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、0.05重量部より少ない量の水
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。また、有機溶剤の使用量に限定はない
が、水と有機チタネート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ツト等
の炭化水素系溶剤に溶解または分散する範囲の量
が好ましく、その量は有機溶剤の種類によつて異
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。尚、前記有機溶剤としては、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、ｉ−プロピルアルコール、ｉ−ブチルアルコ
ール、ｎ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコ
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、メチルカルビトール、エチルカルビト
ール、ブチルカルビトール等の１種以上の親水性
有機溶剤を使用することが望ましい。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−ｎ−ブトキシ・ビス（トリエタノールアミ
ナト）チタン1.6g、脱イオン水0.16gをブチルセ
ロソルブ88.7gに混合した後、ノンリーフイング
タイプアルミニウムペースト（東洋アルミニウム
(株)製1700N、金属分65％）500gに添加し、１容
量のニーダーミキサーで３時間混練し、金属分55
％のアルミニウムペーストを得た。実施例２〜12及び比較例１〜14 実施例１と同様にして、第１表に示す混練条件
で金属粉顔料を得た。但し、混練時間は全て３時
間とした。実施例３ノンリーフイングタイプアルミニウムペースト
（東洋アルミニウム(株)製1700N、金属分65％）
500gをミネラルスピリツト１、エチルセロソ
ルブ１からなる溶液に分散させ、この分散液を
撹拌しながらジ−ｎ−ブトキシ・ビス（トリエタ
ノールアミナト）チタン6.5g、脱イオン水0.65g、
エチルセロソルブ10gからなる溶液を滴下させ、
撹拌を続けながら８時間反応させた。さらに、反
応終了後の分散液を固液分離して金属分55％のア
ルミニウムペーストを得た。実施例１〜13及び比較例１〜14で得られた金属
粉顔料の組成を第２表に示す。実施例 14 各実施例及び比較例で得られた金属粉顔料を用
い、以下の試験を行なつた。試験結果を第３表に
示す。試験１：耐剥離性試験下記の組成で作成した塗料を、ABC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であつた。（塗料組成）アクリデイツクＡ−165（大日本インキ化学工業
(株)製アクリルラツカー） 35重量部金属粉顔料（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） 60重量部得られた塗膜にセロハンテープ（ニチバン(株)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ほとんど剥離しない。試験２：耐電圧性試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。アクリデイツク47−712（大日本インキ化学工業
(株)製アクリル樹脂ワニス） 80重量部スーパーベツカミンＪ−820（大日本インキ化学
工業(株)製メラミン樹脂ワニス） 20重量部ｎ−ブチルアルコール 25重量部金属粉顔料（金属分換算） 3.75重量部測定は次の手順に従つて行なつた。内径10mm、長さ120mm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つて、その塗料の耐電
圧値とする。試験３：凝集性試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スクリーン残渣をJIS 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３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30KV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。実施例５各実施例及び各比較例で得られた金属粉顔料を
用い、下記の組成で塗料を作成した。アクリデイツク47−712 80重量部スーパーベツカミンＪ−820 20重量部金属粉顔料（金属分換算） 10重量部シンナー（キシレン／メチルイソブチルケト
ン／ジアセトンアルコール＝60／25／15）
100重量部該塗料を用いて、90KVおよび110KVの印加電
圧でターボグルーブドミニベル型静電塗装機（日
本ランズバーグ(株)製）による静電塗装試験を行な
つた。得られた結果を第４表に示す。なお第４表
には、試験３による耐電圧値も併記した。金属粉顔料の耐電圧値が30KV以上であれば、
実機では塗料ホースが長いため塗料表面の絶縁被
膜が破壊されにくいので、実機で110KVの印加
電圧を加えても電流の漏れ（リーク）がなく静電
塗装し得ることは、第４表から明らかである。

【表】

【表】【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。

Claims

【特許請求の範囲】１金属粉100重量部に対して0.05〜1.5重量部の
水の存在下で、金属粉100重量部に対して0.1〜10
重量部の一般式 Ti（OR）₂〔OC₂H₄N（C₂H₄OH）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により処理してなる金
属粉顔料。