JP2525627B2

JP2525627B2 - アルミニウム粉およびその製造方法

Info

Publication number: JP2525627B2
Application number: JP62276430A
Authority: JP
Inventors: 昌男針谷; 睦男赤尾
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-10-31
Filing date: 1987-10-31
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: JPH01119601A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、合成樹脂練り込み用、セメント発泡用、顔
料およびペイント用等に用いられるアルミニウム粉に関
するものである。

〔従来の技術〕

アルミニウム顔料としてのアルミニウムペーストは、
優れた金属光沢を有し、遮光性や断熱性等の性質をも有
することから塗料や合成樹脂に配合されて、例えば自動
車のメタリック塗装やタンクの塗装、また合成樹脂に練
り込まれて包装用プラスチックフィルムなどに使用され
るほか、セメントと反応させて気体を発生させ発泡軽量
コンクリートを得るなどに用いられている。

しかしながら、従来のアルミニウムペーストは、製造
する際にアルミニウム粉同士がくっつかないように分散
性を良化するするためと粉砕球との剥離性を良化するす
るために、粉砕助剤として通常脂肪酸を添加している
（特許第146868号）。この脂肪酸としては、例えばステ
アリン酸のような或る程度の炭素鎖長を有するモノカル
ボン酸が多く使用されている。この脂肪酸は、極性基す
なわちカルボキシル基が金属アルミニウムに結合するこ
とによってアルミニウム粉に化学的に付着しており、非
極性基がアルミニウム粉の表面に並んでいる形となるた
め、アルミニウム粉の表面は非極性となり、塗料や合成
樹脂にアルミニウム粉を混入するのに分散性を悪くし障
害となっている。また、このような脂肪酸は、アルミニ
ウムペーストに含まれる有機溶剤を保持し揮発を妨げる
ため、アルミニウムペーストを合成樹脂等に加熱混入し
たとき溶剤による膨れを生じさせる。このほか、従来の
製法ではその製法上から脂肪酸を多量に使用するため、
ペースト中に残存する脂肪酸の劣化や溶剤による臭いの
発生などの問題を生じている。そのため、特定の脂肪酸
例えばダイマー酸を使用するなどの提案もなされている
が、用途によっては必ずしも良好な結果が得られていな
い（特公昭号60−12377公報）。

上記の如き問題は、例えばアルミニウムペーストを混
入したプラスチックフィルムを包装材料として使用しよ
うとしたとき、アルミニウムペーストが不均一に混入さ
れ遮光性や断熱性等が不十分となったり、溶剤や臭いが
被包装物に悪影響を及ぼすとか、また前記溶剤による膨
れはフィルムにピンホールを生じさせる原因となり、包
装を不完全なものとする。また、セメントと反応させて
発泡する軽量コンクリート製造の場合には、反応性を確
保するために脱脂する必要があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、均一に脱脂しやすい、安価で良質の軽量コ
ンクリートが得られ、合成樹脂に練り込んでフィルム等
にしたとき、膨れや溶剤の発生、臭いの問題等を全く生
じさせないアルミニウム粉およびその製造方法を提供せ
んとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の合成樹脂練り込み用、セメント発泡用、顔料
およびペイント用等に用いられるアルミニウム粉は、平
均粒径0.5〜44ミクロン、好ましくは0.8〜10ミクロン、
平均厚さ0.05〜0.4ミクロン、好ましくは0.1〜0.3ミク
ロンで、脂肪酸含有量が４重量％以下、好ましくは0.5
〜３重量％であることを特徴とする。

本発明において得られるアルミニウム粉の平均粒径を
0.5ミクロン以下とすると、リーフィング値が低下し反
射率が落ちる、また粉砕が充分にできないのでアルミニ
ウム粉末粒子同士が凝集する。また、平均粒径を44ミク
ロン以上とすると、粉砕が不充分でアルミニウム粉に伸
びの方向に余裕が残っており、粒子が不揃いとなりやす
く、さらに金属光沢が不足する。そのため、平均粒径は
0.5〜44ミクロンとした。

また、アルミニウム粉の平均厚さについては、厚さが
0.05ミクロン以下になるように粉砕するにはさらに粉砕
助剤を添加する必要があり、その必要量だけ添加すると
アルミニウム粉が増粘状態となり、アルミニウム粉末粒
子が凝集し、金属光沢が著しく低下する。また、粉砕助
剤がアルミニウム粉に多量に付着するため、使用時の樹
脂中への分散性、コンクリートとの反応性等を低下させ
る。一方、平均厚さが0.4ミクロン以上では粉末粒子が
充分伸びきっていないため、断裁まで至らず、粒度が不
均一となる。そのため平均厚さを0.05〜0.4ミクロンと
した。

脂肪酸の含有量については、本発明ではシュレッダー
で裁断した後、焼鈍しているので、アルミニウム粉の表
面に全く付着物がなく、そのため脂肪酸の吸着性がよ
く、新しい脂肪酸が良好な状態で付着しているため、粉
砕が良好にできる。４重量％以上加えると過飽和状態と
なるため、粉末が増粘状態となり、粉砕が均一とならな
い。また、粉砕後の製品に脂肪酸が不必要に多く残り、
金属光沢、分散性、反応性等を悪化させるため、４重量
％以下とした。

本発明のアルミニウム粉は、所定の厚さに圧延したア
ルミニウム箔をシュレッダーで切断し、焼き鈍しすると
ともに圧延時に付着した脂肪酸を除去し、しかる後４重
量％以下の脂肪酸を添加してボールミル、スタンプミ
ル、振動ミルまたはアトライター等の１っ以上を用いて
所定の粒径に粉砕することによって得られる。本発明の
アルミニウム粉には、アルミニウム粉とアルミニウムペ
ーストが含まれる。

原料としてのアルミニウム箔の厚さは特に限定されな
いが、10ミクロン以下が好ましい。アルミニウム箔は、
軟質と硬質があるが、シュレッダーで切断することか
ら、焼鈍しない硬質のものを使用するのが有利である。

シュレッダーによる切断は、その後の粉砕に有利のよ
うになるべく小さく切断するとよい。通常は1mm角以下
とする。なお、硬質アルミニウム箔には圧延の際に使用
した脂肪酸が付着しているため、切断のときにアルミニ
ウム箔同士が付着することがない。硬質アルミニウム箔
の脂肪酸の量は特に限定されないが、切断後の焼き鈍し
で除去できる程度、例えば３重量％以下とするとよい。

切断後のアルミニウム粉に脂肪酸例えばステアリン酸
を４重量％以下加え、粉砕する。

従来の製法例えば乾式ボールミル法では、アトマイズ
ド法で得られたアルミニウム粉にステアリン酸を５〜６
重量％添加して前粉砕し、その後更にステアリン酸を５
〜６重量％添加してボールミルにかける。すなわち、本
発明のシュレッダーによる切断の段階までも粉砕で行な
うため、本発明のボールミルの段階ではアルミニウム粉
は硬質化しており、粉砕が不十分である。これに対し、
本発明ではアルミニウム粉は焼き鈍しされているためボ
ールミルおよび／またはアトライターによる粉砕も容易
であり、脂肪酸の添加も４重量％以下と少なくてすむ。

上記の粉砕の後、好ましくは振動ミルで所定の粒径と
なるように粉砕する。なお、このときあわせて所要の金
属光沢が得られるようにするとよい。

本発明では、上記の各粉砕工程は爆発しない程度の範
囲内で酸素、通常は空気を供給しながら行う。ボールミ
ル等の粉砕装置内の酸素の量が12〜14％程度以下となる
と、静電気によってアルミニウム粉が爆発する。粉砕が
進むとアルミニウム粉の表面積が大となり、アルミニウ
ム粉の表面に形成される酸化被膜のために酸素が消費さ
れるため、酸素量は次第に減少する。本発明の場合、ミ
ルに酸素メーターを付けておき、ミル内の酸素量が15％
以下となると自動的にミル内に酸素が供給されるように
した。このようにすることによって、粉砕装置を停止す
ることなく連続的に稼動させることがでる。また、酸素
の供給がスムーズに行われるため、粉砕助剤である脂肪
酸の作用も十分に行われ、アルミニウム粉の表面に均一
に金属石鹸の被膜が形成される。

本発明において、上記の各粉砕工程およびその後の工
程は、アルミニウム粉およびアルミニウムペーストの製
法において通常採られている手段を行うことができる。
すなわち、粉砕にあたり使用される、粉砕媒体ないし媒
体液としてのミネラルスピリット等の脂肪族炭化水素系
溶剤やソルベントナフサ等の芳香族炭化水素系溶剤の使
用、またその他の添加剤である腐食抑制剤、レベリング
剤、増粘剤およびリーフィング安定化剤等を適宜添加し
て行つてよいことは勿論である。

なお、上記のアルミニウム粉砕助剤としての脂肪酸
は、脂肪酸のみならず、この種の分野で使用されるも
の、例えば脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステ
ルおよび高級アルコール等を含むものとする。

アルミニウム粉砕助剤の好ましい代表例を次にあげる
が、本発明はこれに限定されるものではない。

炭素数が８以上の飽和又は不飽和高級脂肪酸、それら
のエステル、アミド、金属塩及びアルコールであり、よ
り具体的には、オレイン酸、ステアリン酸、ベヘニン
酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、リノー
ル酸、イソステアリン酸、ステアリン酸ブチルエステ
ル、オレイン酸メチルエステル、ステアリン酸アミド、
オレイン酸アミド、ステアリルアルコール、オレイルア
ルコール等である。

上記のようにして粉砕されたアルミニウム粉は、常法
にしたがって分級され、目的とする粒径を有する顔料や
ペースト等の製品とされる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

実施例厚さ10ミクロンに圧延された硬質アルミニウム箔をシ
ュレッダーで約1mm角の大きさに切断した。なお、アル
ミニウム箔に付着していたステアリン酸は約３重量％で
あった。

切断した微細なアルミニウム箔片を600℃の温度で、6
0分間焼き鈍ししてアルミニウム箔片を軟質化するとと
もにステアリン酸を焼失させた。

このようにしたアルミニウム箔片に、ステアリン酸を
３重量％添加してボールミルで約８時間粉砕して、平均
粒径100メッシュ、厚さ0.5ミクロンのアルミニウム粉を
得た。なお、粉砕中はボールミル内の酸素量を15％以上
に保つた。

次ぎに、上記アルミニウム粉を振動ミルで約５時間粉
砕して250〜600メッシュ、厚さ0.1〜0.3ミクロンのアル
ミニウム粉を得た。

得られたアルミニウム粉は、遊離のステアリン酸を含
まず、すべてアルミニウムステアレートとなっていた。
アルミニウム粉の表面はなめらかで、金属光沢に優れて
いた。アニリン点は21℃、合成樹脂に添加して厚さ50ミ
クロンのフィルムにしたときの完全隠蔽するために必要
なアルミニウム粉量は２重量％であった。これは従来の
アルミニウム粉の半分以下の添加量であった。

上記の製法によって得られたアルミニウム粉は、遊離
のステアリン酸を含まず、また不必要に溶剤を含まない
ことから、各種ポリエチレン樹脂、各種ポリプロピレン
樹脂、各種ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビ
ニル樹脂等に練り込んで厚さ10〜200ミクロンのフィル
ムに成形しても、練り込みむらも生ぜず、膨れ、ピンホ
ールもみられず、かつ臭いも溶剤の発生もないことか
ら、農業用の包装材および食品の包装材、医薬品や写真
感光材料等の感光物質等の包装材としても使用できた。
また、上記合成樹脂やポリスチレン樹脂、ABS樹脂等の
射出成形用樹脂に練り込んだ場合も同様の効果が得られ
た。更にまた、軽量コンクリート用に用いた場合も安定
で均一な発泡が得られた。顔料およびペイント用に用い
た場合も、従来のアルミニウムペーストの半分以下の添
加量でほぼ同等の隠蔽力を有するものであった。

〔効果〕

本発明のアルミニウム粉は、上記の如く遊離のステア
リン酸等の飽和又は不飽和高級脂肪酸等のアルミニウム
粉砕助剤を含まず、また不必要に溶剤を含まないことか
ら、合成樹脂への練り込みは勿論、塗料等にも使用し
て、優れた金属光沢は勿論、遮光性や断熱性等のほか、
臭いや溶剤の全く発生しないプラスチックフィルムや塗
膜を得ることができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径0.5〜44ミクロン、平均厚さ0.05
〜0.4ミクロンで、脂肪酸含有量が４重量％以下である
ことを特徴とするアルミニウム粉。
【請求項２】所定の厚さに圧延したアルミニウム箔をシ
ュレッダーで切断し、焼き鈍しするとともに圧延時に付
着した脂肪酸を除去し、しかる後この切断したアルミニ
ウム箔片に対して４重量％以下の脂肪酸を添加してボー
ルミル、スタンプミル、振動ミルおよびアトライター等
からなる群から選ばれた粉砕機１っ以上を用いて所定の
粒径および厚さに粉砕することを特徴とする、平均粒径
0.5〜44ミクロン、平均厚さ0.05〜0.4ミクロンで、脂肪
酸含有量が４重量％以下であるアルミニウム粉の製造方
法。