JPS62283160A - 静電塗装用金属顔料及びその製造方法 - Google Patents

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】 ３、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ッヂ現
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。ル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ちのではなかった。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ｒ５特許第３．３８９，１１６　＠
明細書等に開示されている。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
料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伍を減らし
て、金属顔料特有の色調を犠牲にして使用せざるを得な
いのが実状であった。

（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
ドの詳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
乾式法によっ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、ニッケル、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。フレークはリーフィ
ング型又はノンリーフィング型のいずれであってもよい
。

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
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１％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ットで洗滌する。

このようにして洗滌された金泥粒子を、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ット
中に分散してスラリー状にし、この分散液に撹拌しなが
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っ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っ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っ
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（
ＣＨＯ）　　Ｓ　ｉ　（ＣＨ２）３−ＮＨ（ＣＨ）　Ｎ
Ｈ２なる化学式で示される化合物であって、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、東し・シリコン四からトーレシ
リコン５ｔ−１６０２０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。この間が約１重量％に達しない
ときには満足すぺぎ電気絶縁性を有する金属顔料が得ら
れず、一方約５重ω％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
。

凝集安定化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ック塗料にも適用
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、本発明の金總顔料は前記化
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ｍが０．５重置％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、カプリル酸、カ
プロン酸、リノール酸、リル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、凝集安定性も滑れているので自動車
用上塗りメタリッ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） 次に実施例によっ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。

！」１１−ユ ノン・リーフィング型アルミニウムペースト（東洋アル
ミ■製ノン・リーフィング型アルミニウムペースト・１
７０ＯＮのケーキ）約２０００　ｇを新しいミネラルス
ピリットで繰返し洗滌して、オレイン酸付着間がアルミ
ニウム分に対して０．３重量％のアルミニウム分８０ｆ
ｆｉ！％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４００　Ｌｊづつに分ｉ１
　Ｌ、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間（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４００　！７を７０℃に加温し
たミネラルスピリット２，４００ｄ中に分散させ、この
分散液を撹拌しながらｎ−（トリメトキシシリルプロピ
ル）エチレンジアミン（東し・シリコーン曲製トーレシ
リコンＳ　Ｈ６０２０）　１６！１７を滴下し、滴下後
撹拌を続けながら３時間反応させた。反応終了少の分散
液から余分のミネラルスピリットを除去した後、アルミ
ニウム分に対して１重量％のオレイン酸を加え、不運発
会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
ル樹脂アクリリック４７−７１２（日本ライヒホールド
■製）とスーパーベッカミンＪ−８２０（日本ライヒホ
ールド＠Ｉ製）の混合（４８０対１００）ワニスにｎ−
ブタノールをハロえ、塗料抵抗０．５部ユ（塗料抵抗計
ランズバーグ＠Ｊ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１（Ｊ、長さ１５ｒｉ１のガラス管内に導
入し、一方の１￥極に高電圧発生装置から一６０ＫＶ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−３０にＶ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
圧を一１０ＫＶ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。

第　　１　　表 高分子化ｎ−（ｔ−リメトキシシリルブロビル）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■製）で実地塗装テストを行ったところ、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ろことが確認された。

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ったところ、−
１０Ｋ　Ｖ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
く塗装できなかった。

実施例２及び比較例 ミネラルスピリットで洗滌して粉砕助剤の付着量を０．
６型車％に調整したノン・リーフィング型アルミニウム
ペースト（東洋アルミ＠Ｉ製ノン・リーフィング型アル
ミニウムペースト１８３０Ｙ　Ｌ　）２５Ｋｇを７５℃
に加温したミネラルスピリット１５１中に分散させ、そ
の分散液を隔拌しなからｎ−（トリメトキシシ１將ロビ
ル）エチレンジアミン（東し・シリコーン＠製トーレシ
リコンＳ　Ｈ６０２０）１００９を滴下し、滴下後撹拌
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ッ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と同様にして行った。

Ｕ’！安定性を次のようにして測定した。５０’Ｃ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（
ＪＩＳに５９１０−５．９による）を行ない、４４μ通
過率９９９９％以上のものを○、９９．９８〜９９９％
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、
１ＭＩＭｌ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　、８１１Ｎ剥離のあるも
のは９２／１００、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。

第　　　　２　　　　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
重伍％以下とすることによっ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Ｉｌｌに対して０．
５〜５重量重量着付れているため、本発明の金属顔料は
、自動車１怜り用メタリック塗料にも適用しつる粒度の
金属顔料を生成しうる優れた凝集安定性と塗ｉ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　’Ｃ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１７２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 (6)

【特許請求の範囲】
1. （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. （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. （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. （４）粉砕助剤の存在下で粉砕された金属粒子を該粉砕
   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
   散液に撹拌しながら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. （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. （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。