JP3512872B2 - アルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体 - Google Patents
アルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム又はアル
ミニウム合金（以下、アルミニウムと称す）の堅牢で鮮
やかな赤色系着色酸化皮膜を得るために、アルミニウム
の酸化皮膜細孔中に顔料を充填し、赤色に着色するため
の充填着色用赤色系顔料分散体に関する。
ミニウム合金（以下、アルミニウムと称す）の堅牢で鮮
やかな赤色系着色酸化皮膜を得るために、アルミニウム
の酸化皮膜細孔中に顔料を充填し、赤色に着色するため
の充填着色用赤色系顔料分散体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム酸化皮膜の着色体、
着色方法としては、 （１）水溶性又は油溶性染料溶液に浸漬して着色する方
法（特許第６５７４２号） （２）金属塩を含む水溶液中で無機着色する方法（特公
昭３８−１７１５号、同４６−１６５６６号、同４４−
１２５６６号）、 （３）界面活性剤で分散した有機顔料を電気泳動法で皮
膜に吸着させる方法（特公昭５１−３５１７７号、同５
２−５０１０号） （４）顔料粒子よりも大きな孔径としたアルミニウム酸
化皮膜細孔の深部にまでカーボンブラックまたは有機顔
料を電気泳動法にて析出充填する方法（特開平５−９３
２９６号）等が提案されている。
着色方法としては、 （１）水溶性又は油溶性染料溶液に浸漬して着色する方
法（特許第６５７４２号） （２）金属塩を含む水溶液中で無機着色する方法（特公
昭３８−１７１５号、同４６−１６５６６号、同４４−
１２５６６号）、 （３）界面活性剤で分散した有機顔料を電気泳動法で皮
膜に吸着させる方法（特公昭５１−３５１７７号、同５
２−５０１０号） （４）顔料粒子よりも大きな孔径としたアルミニウム酸
化皮膜細孔の深部にまでカーボンブラックまたは有機顔
料を電気泳動法にて析出充填する方法（特開平５−９３
２９６号）等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、（１）の水溶
性又は油溶性染料溶液に浸漬して着色する方法（特許第
６５７４２号）は、鮮やかな皮膜が期待できるものの、
染料を使用するため日光堅牢性の良い塗膜とはならな
い。
性又は油溶性染料溶液に浸漬して着色する方法（特許第
６５７４２号）は、鮮やかな皮膜が期待できるものの、
染料を使用するため日光堅牢性の良い塗膜とはならな
い。
【０００４】（２）の金属塩を含む水溶液中で無機着色
する方法（特公昭３８−１７１５号、同４６−１６５６
６号、同４４−１２５６６号）は、無機着色であるので
日光堅牢性は優れているものの、色の種類が限定され、
原色性の鮮やかな着色はできない。
する方法（特公昭３８−１７１５号、同４６−１６５６
６号、同４４−１２５６６号）は、無機着色であるので
日光堅牢性は優れているものの、色の種類が限定され、
原色性の鮮やかな着色はできない。
【０００５】（３）の界面活性剤で分散した有機顔料を
電気泳動法で皮膜に吸着させる方法（特公昭５１−３５
１７７号、同５２−５０１０号）は、顔料粒子径が１μ
（１０００ｎｍ）前後、好ましくは０・５μ（５００ｎ
ｍ）以下の顔料微分散体を用いているが、これを適用す
るアルミニウム陽極酸化皮膜の細孔径が一般に低電圧で
は５０ｎｍ以下位、高電圧では１８０ｎｍ位である。従
って、顔料分散体の粒子径がアルミニウム陽極酸化皮膜
の細孔径に比して大であるので、細孔内に充填されず、
皮膜表面に顔料が付着し、ロスが多い。細孔入口を閉鎖
し、表面付着物を除去すると、均一な着色物が得にく
い。
電気泳動法で皮膜に吸着させる方法（特公昭５１−３５
１７７号、同５２−５０１０号）は、顔料粒子径が１μ
（１０００ｎｍ）前後、好ましくは０・５μ（５００ｎ
ｍ）以下の顔料微分散体を用いているが、これを適用す
るアルミニウム陽極酸化皮膜の細孔径が一般に低電圧で
は５０ｎｍ以下位、高電圧では１８０ｎｍ位である。従
って、顔料分散体の粒子径がアルミニウム陽極酸化皮膜
の細孔径に比して大であるので、細孔内に充填されず、
皮膜表面に顔料が付着し、ロスが多い。細孔入口を閉鎖
し、表面付着物を除去すると、均一な着色物が得にく
い。
【０００６】すなわち、アルミニウム皮膜細孔の深部に
まで充填する顔料は分散体の粒子径分布中細孔径よりも
小さな極微量である。顔料分散体の大部分を占める細孔
径よりも大きな顔料粒子は、細孔入口に吸着されて留ま
り、微細な粒子への侵入を疎外したり、着色後の洗浄で
皮膜表面から離脱して未着色部分を残すために多くの着
色不良をもたらす。更に塗膜中に界面活性剤が含まれる
ということは、年単位の長期の堅牢性を考えた場合に、
溶剤、薬品等に対する耐性が劣ることも充分考えられ
る。
まで充填する顔料は分散体の粒子径分布中細孔径よりも
小さな極微量である。顔料分散体の大部分を占める細孔
径よりも大きな顔料粒子は、細孔入口に吸着されて留ま
り、微細な粒子への侵入を疎外したり、着色後の洗浄で
皮膜表面から離脱して未着色部分を残すために多くの着
色不良をもたらす。更に塗膜中に界面活性剤が含まれる
ということは、年単位の長期の堅牢性を考えた場合に、
溶剤、薬品等に対する耐性が劣ることも充分考えられ
る。
【０００７】（４）の方法（特開平５−９３２９６号）
は、顔料粒子よりも大きな孔径のアルミニウム酸化皮膜
細孔に顔料を析出充填する方法であるため、顔料粒子を
アルミニウム酸化皮膜細孔の深部にまで充填するとされ
ているが、分散体の調整、特に赤色系顔料の粒子を深部
にまで充填する個別的条件については何等明かにされて
おらず、必ずしも十分とはいえない。
は、顔料粒子よりも大きな孔径のアルミニウム酸化皮膜
細孔に顔料を析出充填する方法であるため、顔料粒子を
アルミニウム酸化皮膜細孔の深部にまで充填するとされ
ているが、分散体の調整、特に赤色系顔料の粒子を深部
にまで充填する個別的条件については何等明かにされて
おらず、必ずしも十分とはいえない。
【０００８】本発明の目的は、アルミニウム陽極酸化皮
膜の充填着色に好適に用いられ、繰り返し着色性に優れ
た赤色系顔料分散体を提供しようとするものである。
膜の充填着色に好適に用いられ、繰り返し着色性に優れ
た赤色系顔料分散体を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、鋭意検討した結果、好適にアルミニウム陽極酸化皮
膜を赤色に充填着色し得る顔料分散体の粒度とその他の
物性、またその調整法を見出だしたものである。
め、鋭意検討した結果、好適にアルミニウム陽極酸化皮
膜を赤色に充填着色し得る顔料分散体の粒度とその他の
物性、またその調整法を見出だしたものである。
【００１０】顔料分散体の微粒子化は容易ではない。し
かし、分散体中の顔料粒子径分布において累積分布の５
０％点（平均粒子径；Ｄ５０）が２００ｎｍ以下で、か
つ顔料が、キナクリドン系、アントラキノン系、ジケト
ピロロピロール系、ペリレン系、ペリノン系化合物又は
その誘導体であり、その比表面積が３０〜１００ｍ２／
ｇであれば、アルミニウム酸化皮膜、好ましくは５０〜
２５０ｎｍの皮膜細孔径を持つアルミニウム酸化皮膜細
孔に、好適に充填着色できる粒度分布をもつ日光堅牢性
のよい分散体が得られることがわかった。
かし、分散体中の顔料粒子径分布において累積分布の５
０％点（平均粒子径；Ｄ５０）が２００ｎｍ以下で、か
つ顔料が、キナクリドン系、アントラキノン系、ジケト
ピロロピロール系、ペリレン系、ペリノン系化合物又は
その誘導体であり、その比表面積が３０〜１００ｍ２／
ｇであれば、アルミニウム酸化皮膜、好ましくは５０〜
２５０ｎｍの皮膜細孔径を持つアルミニウム酸化皮膜細
孔に、好適に充填着色できる粒度分布をもつ日光堅牢性
のよい分散体が得られることがわかった。
【００１１】すなわちこの発明は、アルミニウム又はア
ルミニウム合金の酸化皮膜の細孔中に電気泳動法にて顔
料を充填着色するための顔料分散体であって、分散体中
の顔料粒子径分布において累積分布の５０％点（平均粒
子径；Ｄ５０）が２００ｎｍ以下で、顔料が、キナクリ
ドン系、アントラキノン系、ジケトピロロピロール系、
ペリレン系、ペリノン系化合物又はその誘導体であり、
その比表面積が３０〜１００ｍ２／ｇであるアルミニウ
ム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔
料分散体である。
ルミニウム合金の酸化皮膜の細孔中に電気泳動法にて顔
料を充填着色するための顔料分散体であって、分散体中
の顔料粒子径分布において累積分布の５０％点（平均粒
子径；Ｄ５０）が２００ｎｍ以下で、顔料が、キナクリ
ドン系、アントラキノン系、ジケトピロロピロール系、
ペリレン系、ペリノン系化合物又はその誘導体であり、
その比表面積が３０〜１００ｍ２／ｇであるアルミニウ
ム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔
料分散体である。
【００１２】一般的にアルミニウムの陽極酸化皮膜は硫
酸、シュウ酸等の無機、有機酸の水溶液中で一定の電流
を通じて形成され、その微細孔の径はおよそ５０ｎｍ以
下である。一般的に得られるこのサイズの微細孔に顔料
を充填着色するのは可能ではあるものの、繰り返し性や
着色塗膜の不良をもたらす原因となる。
酸、シュウ酸等の無機、有機酸の水溶液中で一定の電流
を通じて形成され、その微細孔の径はおよそ５０ｎｍ以
下である。一般的に得られるこのサイズの微細孔に顔料
を充填着色するのは可能ではあるものの、繰り返し性や
着色塗膜の不良をもたらす原因となる。
【００１３】しかしながら第一には、鉱酸、リン酸、シ
ュウ酸、マレイン酸等の無機、有機酸から選ばれる１種
又は２種以上の酸水溶液中で高電圧で陽極酸化し、アル
ミニウム表面に通常の細孔径よりも大きな径を持つ多孔
質陽極酸化皮膜、第２には一般的な径の陽極酸化皮膜を
得た後にリン酸、硫酸、シュウ酸、スルファミン酸の１
種又は２種以上の酸化溶液に浸漬する処理又は浸漬と交
流電解を繰り返す処理等により細孔の拡大処理が行われ
た様なアルミニウム陽極酸化皮膜では一定の顔料分散体
であれば好適に顔料の充填着色が行える事がわかった。
この通常よりも大きなアルミニウム陽極酸化多孔質皮膜
の細孔径は５０〜２５０ｎｍである。
ュウ酸、マレイン酸等の無機、有機酸から選ばれる１種
又は２種以上の酸水溶液中で高電圧で陽極酸化し、アル
ミニウム表面に通常の細孔径よりも大きな径を持つ多孔
質陽極酸化皮膜、第２には一般的な径の陽極酸化皮膜を
得た後にリン酸、硫酸、シュウ酸、スルファミン酸の１
種又は２種以上の酸化溶液に浸漬する処理又は浸漬と交
流電解を繰り返す処理等により細孔の拡大処理が行われ
た様なアルミニウム陽極酸化皮膜では一定の顔料分散体
であれば好適に顔料の充填着色が行える事がわかった。
この通常よりも大きなアルミニウム陽極酸化多孔質皮膜
の細孔径は５０〜２５０ｎｍである。
【００１４】本発明の赤色系の着色剤として使用し得る
粒子は、耐光性、耐熱性、耐溶剤性等の耐久性に優れた
ものが好ましい。この顔料としては、キナクリドン系、
アントラキノン系、ジケトピロロピロール系、ペリレン
系、ペリノン系化合物又はその誘導体を使用することが
できるが、その比表面積は３０〜１００ｍ２／ｇでなけ
ればならない。
粒子は、耐光性、耐熱性、耐溶剤性等の耐久性に優れた
ものが好ましい。この顔料としては、キナクリドン系、
アントラキノン系、ジケトピロロピロール系、ペリレン
系、ペリノン系化合物又はその誘導体を使用することが
できるが、その比表面積は３０〜１００ｍ２／ｇでなけ
ればならない。
【００１５】通常、電気泳動着色が行えるような１００
ｃＰ以下程度の低粘度分散液において、長期にわたっ
て、凝集による沈降や、増粘のない安定な顔料の微粒子
分散液を得ることは容易ではない。
ｃＰ以下程度の低粘度分散液において、長期にわたっ
て、凝集による沈降や、増粘のない安定な顔料の微粒子
分散液を得ることは容易ではない。
【００１６】顔料の様な粉体は、互いにひっつきあって
凝集する性質をもち、この凝集は粉体を構成する粒子の
大きさが小さくなるほど強固となることが一般に知られ
ている。粉体における顔料粒子の大きさはその比表面積
で示されるが、一定の配合で顔料を分散したときに、比
表面積の小さい顔料の方が大きい顔料よりも分散液とし
たときの顔料粒子径が小さくなることがある。これは比
表面積の大きい顔料がその凝集力のために集合体（二次
粒子、二次凝集体）で１個の顔料として振る舞うため
に、結果として分散液では顔料粒子径が大きくなってい
るのである。
凝集する性質をもち、この凝集は粉体を構成する粒子の
大きさが小さくなるほど強固となることが一般に知られ
ている。粉体における顔料粒子の大きさはその比表面積
で示されるが、一定の配合で顔料を分散したときに、比
表面積の小さい顔料の方が大きい顔料よりも分散液とし
たときの顔料粒子径が小さくなることがある。これは比
表面積の大きい顔料がその凝集力のために集合体（二次
粒子、二次凝集体）で１個の顔料として振る舞うため
に、結果として分散液では顔料粒子径が大きくなってい
るのである。
【００１７】カーボンブラックのような表面に凹凸をも
つ顔料の比表面積は、顔料の大きさ以上に比表面積は大
きくなるが、アルミニウム皮膜の充填着色用の顔料、特
に赤色系顔料の分散につき鋭意検討した結果、キナクリ
ドン系、アントラキノン系、ジケトピロロピロール系、
ペリレン系、ペリノン系化合物又はその誘導体の場合、
その比表面積は３０〜１００ｍ２／ｇが最適であること
を見出だした。
つ顔料の比表面積は、顔料の大きさ以上に比表面積は大
きくなるが、アルミニウム皮膜の充填着色用の顔料、特
に赤色系顔料の分散につき鋭意検討した結果、キナクリ
ドン系、アントラキノン系、ジケトピロロピロール系、
ペリレン系、ペリノン系化合物又はその誘導体の場合、
その比表面積は３０〜１００ｍ２／ｇが最適であること
を見出だした。
【００１８】比表面積が３０ｍ２／ｇを下回った場合、
微粒子化が困難となり、また顔料分散体が得られたとし
ても、アルミ皮膜中に充填される顔料含有量が少なく、
着色体の色ムラの原因となり、歩留まりが悪くなる。大
きな機械力を使えば微粒子化できるが、時間ととともに
ゲル化や凝集が生じる。一方、比表面積が１００ｍ２／
ｇを上回る場合は、顔料粒子の凝集力により微粒子分散
液がつくり難い。また微粒子分散液をつくっても、耐光
性が悪くなるなど、顔料としての適性を持たない。
微粒子化が困難となり、また顔料分散体が得られたとし
ても、アルミ皮膜中に充填される顔料含有量が少なく、
着色体の色ムラの原因となり、歩留まりが悪くなる。大
きな機械力を使えば微粒子化できるが、時間ととともに
ゲル化や凝集が生じる。一方、比表面積が１００ｍ２／
ｇを上回る場合は、顔料粒子の凝集力により微粒子分散
液がつくり難い。また微粒子分散液をつくっても、耐光
性が悪くなるなど、顔料としての適性を持たない。
【００１９】また、キナクリドン系、アントラキノン
系、ジケトピロロピロール系、ペリレン系、ペリノン系
化合物又はその誘導体の各赤色系顔料について、その比
表面積を３０〜１００ｍ２／ｇにすることで、アルミニ
ウム酸化皮膜に充填着色すると同時に、透明度のあるメ
タリック調の色から、濃く隠蔽力のある色合いまで操作
ができ、さらに長期にわたって凝集による顔料の沈降や
増粘がなく、また分散液が安定であるため着色時に着色
槽内の液の攪拌が不要となる。
系、ジケトピロロピロール系、ペリレン系、ペリノン系
化合物又はその誘導体の各赤色系顔料について、その比
表面積を３０〜１００ｍ２／ｇにすることで、アルミニ
ウム酸化皮膜に充填着色すると同時に、透明度のあるメ
タリック調の色から、濃く隠蔽力のある色合いまで操作
ができ、さらに長期にわたって凝集による顔料の沈降や
増粘がなく、また分散液が安定であるため着色時に着色
槽内の液の攪拌が不要となる。
【００２０】カーボンブラック、酸化チタン、酸化ケイ
素等の無機顔料と併用することもでき、その耐久性は充
分満足できるものである。特にカーボンブラックは、粒
子径が非常に小さくしやすく、本着色法で用いるのに好
適である。
素等の無機顔料と併用することもでき、その耐久性は充
分満足できるものである。特にカーボンブラックは、粒
子径が非常に小さくしやすく、本着色法で用いるのに好
適である。
【００２１】顔料を分散するための水溶性樹脂は、塩基
で中和することにより水溶性となる高分子化合物又はｐ
Ｈが７．５〜１１にて使用する糊剤１種又は２種以上が
用いられる。具体的には、アクリル酸−スチレン共重合
体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリピニルアルコ
ール、ポリピニルピロリドン等のα，β−エチレン性誘
導体である単量体の重合物やその変性樹脂等である。
で中和することにより水溶性となる高分子化合物又はｐ
Ｈが７．５〜１１にて使用する糊剤１種又は２種以上が
用いられる。具体的には、アクリル酸−スチレン共重合
体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリピニルアルコ
ール、ポリピニルピロリドン等のα，β−エチレン性誘
導体である単量体の重合物やその変性樹脂等である。
【００２２】一方、顔料分散体の微粒子化は容易ではな
い。しかし顔料を分散するための水溶性樹脂として、ア
クリル酸−スチレン共重合体、スチレン−マレイン酸共
重合体、ポリピニルピロリドン等のα，β−エチレン性
単量体の重合物やその変性体を用いれば，充填着色に好
適な粒度分布を持つ日光壁牢性の良い分散体が得られる
ことがわかった。これにより、原色性の鮮やかなアルミ
ニウム皮膜を得るための充填着色用顔料分散体が得られ
る。
い。しかし顔料を分散するための水溶性樹脂として、ア
クリル酸−スチレン共重合体、スチレン−マレイン酸共
重合体、ポリピニルピロリドン等のα，β−エチレン性
単量体の重合物やその変性体を用いれば，充填着色に好
適な粒度分布を持つ日光壁牢性の良い分散体が得られる
ことがわかった。これにより、原色性の鮮やかなアルミ
ニウム皮膜を得るための充填着色用顔料分散体が得られ
る。
【００２３】使用する水溶性樹脂固形分の量は、顔料に
対して１〜５００重量部、好ましくは１０〜２００重量
部である。
対して１〜５００重量部、好ましくは１０〜２００重量
部である。
【００２４】樹脂の水に対する溶解性向上の為にエタノ
ール等のアルコール類、エチレングリコール等のグリコ
ール類、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類等水溶性有
機溶剤を分散体中５０重量部以下好ましくは３０重量部
以下添加できる。
ール等のアルコール類、エチレングリコール等のグリコ
ール類、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類等水溶性有
機溶剤を分散体中５０重量部以下好ましくは３０重量部
以下添加できる。
【００２５】分散体中の顔料濃度は、０．０５〜５０重
量部、好ましくは０．１〜２０重量部で好適に充填着色
が行える。顔料の過少は着色時間をのばしたり、濃色の
着色が行えなかったりする。顔料の過多は着色濃度の調
整が難しくなったり、細孔中に充填されるだけでなく表
面に析出して色ムラの原因になったりする。
量部、好ましくは０．１〜２０重量部で好適に充填着色
が行える。顔料の過少は着色時間をのばしたり、濃色の
着色が行えなかったりする。顔料の過多は着色濃度の調
整が難しくなったり、細孔中に充填されるだけでなく表
面に析出して色ムラの原因になったりする。
【００２６】分散体の調整方法としては後で例示する
が、樹脂水溶液に顔料を添加して均一な懸濁液としたも
のを、ロールミル、ボールミル、サンドミル等の分散機
で充分分散する。分散時間は顔料に対する樹脂量が充分
であれば長い方が良く、充分でない時に分散時間が長く
なると顔料の擬集を招く。分散の後所望の顔料濃度とな
る様にこれを稀釈し、シャープレス、フィルター瀘過に
て粗大粒子を取り除く。この時の分散体粘度は低い方が
分級効率がよい。１回の分級処理で目的の粒度に達しな
い時には複数回分級を繰り返す。
が、樹脂水溶液に顔料を添加して均一な懸濁液としたも
のを、ロールミル、ボールミル、サンドミル等の分散機
で充分分散する。分散時間は顔料に対する樹脂量が充分
であれば長い方が良く、充分でない時に分散時間が長く
なると顔料の擬集を招く。分散の後所望の顔料濃度とな
る様にこれを稀釈し、シャープレス、フィルター瀘過に
て粗大粒子を取り除く。この時の分散体粘度は低い方が
分級効率がよい。１回の分級処理で目的の粒度に達しな
い時には複数回分級を繰り返す。
【００２７】一般に、電着塗装等では、着色液がカチオ
ン性の場合、被着色材は陽極に、着色液がアニオン性の
場合は被着色液は陽極に設置して通電により着色が行わ
れる。本法の電気泳動着色において、着色液をカチオン
性溶液とし、カチオン性の分散体を用いた場合、被着色
材であるアルミニウム陽極酸化皮膜を陰極とする必要が
あるが、この場合は、陰極上で水素が発生し、水素によ
る電気泳動の阻害による着色ムラが確認された。そこで
本発明での分散体は使用する樹脂の性質及びｐＨの調整
によりアニオン性の樹脂及び溶液を使用した。本発明の
アニオン性分散体を用いる電気泳動着色は、アルミ材が
陽極となるため、水素発生による色ムラが発生する心配
がない。好適なｐＨ調整としてはｐＨ７．５〜１１であ
り、この範囲がより実用的な範囲である。
ン性の場合、被着色材は陽極に、着色液がアニオン性の
場合は被着色液は陽極に設置して通電により着色が行わ
れる。本法の電気泳動着色において、着色液をカチオン
性溶液とし、カチオン性の分散体を用いた場合、被着色
材であるアルミニウム陽極酸化皮膜を陰極とする必要が
あるが、この場合は、陰極上で水素が発生し、水素によ
る電気泳動の阻害による着色ムラが確認された。そこで
本発明での分散体は使用する樹脂の性質及びｐＨの調整
によりアニオン性の樹脂及び溶液を使用した。本発明の
アニオン性分散体を用いる電気泳動着色は、アルミ材が
陽極となるため、水素発生による色ムラが発生する心配
がない。好適なｐＨ調整としてはｐＨ７．５〜１１であ
り、この範囲がより実用的な範囲である。
【００２８】また電気泳動による充填着色を好適に行う
ためには、分散の後、樹脂で被覆される顔料が負でより
大きな表面電荷（以下ゼータ電位）を持つ方が好まし
く、このため使用する樹脂は塩基性であった方が良い。
一方、分散体中の顔料のゼータ電位は負であるので陽極
に陽極酸化処理したアルミニウムを置いて充填着色する
事ができる。ゼータ電位の値は−１０ｍｖ以下であれば
好適に粒子が電気泳動し、アルミニウム陽極酸化皮膜中
の細孔中に充填される。
ためには、分散の後、樹脂で被覆される顔料が負でより
大きな表面電荷（以下ゼータ電位）を持つ方が好まし
く、このため使用する樹脂は塩基性であった方が良い。
一方、分散体中の顔料のゼータ電位は負であるので陽極
に陽極酸化処理したアルミニウムを置いて充填着色する
事ができる。ゼータ電位の値は−１０ｍｖ以下であれば
好適に粒子が電気泳動し、アルミニウム陽極酸化皮膜中
の細孔中に充填される。
【００２９】分散体の電気伝導度は、顔料濃度を１０ｗ
ｔ％とした着色溶液中で１０．０００μＳ／ｃｍ以下と
できるが、基本的に分散体には顔料粒子及び分散体に由
来する以外、即ちその他電解質添加物による電気伝導性
は高くない方が良い。これは顔料粒子を泳動するための
電流が分散媒に消費され、泳動を妨げるからである。
ｔ％とした着色溶液中で１０．０００μＳ／ｃｍ以下と
できるが、基本的に分散体には顔料粒子及び分散体に由
来する以外、即ちその他電解質添加物による電気伝導性
は高くない方が良い。これは顔料粒子を泳動するための
電流が分散媒に消費され、泳動を妨げるからである。
【００３０】なお、本発明の顔料分散体であれば、異な
る顔料を含有する顔料分散体の１種（１種の顔料分散体
中に異なる顔料を含有するもの）又は２種以上（異なる
単一の顔料を含有する顔料分散体を２種以上、又は１種
の顔料分散体中に異なる顔料を含有するものを２種以
上）を混合して着色に用いることができ、また同じ又は
別種の分散体にて複数回の充填着色に用いることもでき
る。
る顔料を含有する顔料分散体の１種（１種の顔料分散体
中に異なる顔料を含有するもの）又は２種以上（異なる
単一の顔料を含有する顔料分散体を２種以上、又は１種
の顔料分散体中に異なる顔料を含有するものを２種以
上）を混合して着色に用いることができ、また同じ又は
別種の分散体にて複数回の充填着色に用いることもでき
る。
【００３１】
【作用】この発明は、アルミニウム又はアルミニウム合
金の酸化皮膜の細孔中に電気泳動法にて顔料を充填着色
するための顔料分散体であって、分散体中の顔料粒子径
分布において、累積分布の５０％点（平均粒子径；Ｄ５
０）が２００ｎｍ以下であり、顔料が、キナクリドン
系、アントラキノン系、ジケトピロロピロール系、ペリ
レン系、ペリノン系化合物又はその誘導体であり、その
比表面積が３０〜１００ｍ２／ｇであるアルミニウム又
はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用顔料分散体で
あるので、アルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜
表面に赤色の着色が実用的に行なうことができる。
金の酸化皮膜の細孔中に電気泳動法にて顔料を充填着色
するための顔料分散体であって、分散体中の顔料粒子径
分布において、累積分布の５０％点（平均粒子径；Ｄ５
０）が２００ｎｍ以下であり、顔料が、キナクリドン
系、アントラキノン系、ジケトピロロピロール系、ペリ
レン系、ペリノン系化合物又はその誘導体であり、その
比表面積が３０〜１００ｍ２／ｇであるアルミニウム又
はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用顔料分散体で
あるので、アルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜
表面に赤色の着色が実用的に行なうことができる。
【００３２】特に電気泳動による着色時の粗大粒子の細
孔入口でのカブリがなく、繰り返しの着色が好適に行な
う事ができる。このように、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金の酸化皮膜、特に５０〜２５０ｎｍの皮膜細孔
径を持つアルミニウム又はアルミニウム合金の酸化皮膜
の細孔中に電気泳動法にて上記の顔料分散体が充填着色
して得られたアルミニウム又はアルミニウム合金材料に
は、堅牢な着色皮膜が形成され、原色性の鮮やかな着色
が行える。またこのアルミニウム又はアルミニウム合金
材料に、表面塗装をしたアルミニウム又はアルミニウム
合金材料とすることもできる。
孔入口でのカブリがなく、繰り返しの着色が好適に行な
う事ができる。このように、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金の酸化皮膜、特に５０〜２５０ｎｍの皮膜細孔
径を持つアルミニウム又はアルミニウム合金の酸化皮膜
の細孔中に電気泳動法にて上記の顔料分散体が充填着色
して得られたアルミニウム又はアルミニウム合金材料に
は、堅牢な着色皮膜が形成され、原色性の鮮やかな着色
が行える。またこのアルミニウム又はアルミニウム合金
材料に、表面塗装をしたアルミニウム又はアルミニウム
合金材料とすることもできる。
【００３３】特に、この発明の赤色系顔料分散体は、キ
ナクリドン系、アントラキノン系、ジケトピロロピロー
ル系、ペリレン系、ペリノン系化合物又はその誘導体で
あり、かつその比表面積を３０〜１００ｍ２／ｇとして
いるので、微粒子化が容易となり、アルミ皮膜の細孔中
の奥深くまで充分充填することができ、着色体の色ムラ
がなくなり、歩留まりが良好となる。また微粒子分散液
を容易につくることができ、耐光性が良好となる。
ナクリドン系、アントラキノン系、ジケトピロロピロー
ル系、ペリレン系、ペリノン系化合物又はその誘導体で
あり、かつその比表面積を３０〜１００ｍ２／ｇとして
いるので、微粒子化が容易となり、アルミ皮膜の細孔中
の奥深くまで充分充填することができ、着色体の色ムラ
がなくなり、歩留まりが良好となる。また微粒子分散液
を容易につくることができ、耐光性が良好となる。
【００３４】また透明度のあるメタリック調の色から、
濃く隠蔽力のある色合いまで操作ができ、さらに長期に
わたって凝集による顔料の沈降や増粘がなく、また分散
液が安定であるため着色時に着色槽内の液の攪拌が不要
となる。
濃く隠蔽力のある色合いまで操作ができ、さらに長期に
わたって凝集による顔料の沈降や増粘がなく、また分散
液が安定であるため着色時に着色槽内の液の攪拌が不要
となる。
【００３５】
【実施例】工業用純アルミニウム板（ＪＩＳ Ａ１０５
０Ｐ−Ｈ２４、大きさ５０×２０ｍｍ）を常法に従って
前処理した後、次の方法で陽極酸化を行ない、Ａ、Ｂ２
種の酸化皮膜を得た。
０Ｐ−Ｈ２４、大きさ５０×２０ｍｍ）を常法に従って
前処理した後、次の方法で陽極酸化を行ない、Ａ、Ｂ２
種の酸化皮膜を得た。
【００３６】Ａ：２０℃、０．３％シュウ酸浴中、ＤＣ
１５０Ｖで定電圧電解を６分間行って、皮膜厚さ１０μ
ｍ、細孔径３０ｎｍの陽極酸化皮膜を形成させた。これ
をＡとする。
１５０Ｖで定電圧電解を６分間行って、皮膜厚さ１０μ
ｍ、細孔径３０ｎｍの陽極酸化皮膜を形成させた。これ
をＡとする。
【００３７】Ｂ：Ａをさらに５％リン酸溶液中に１００
分間浸漬して皮膜細孔の拡大処理を行い、細孔径１６０
ｎｍの皮膜とした。これをＢとした。
分間浸漬して皮膜細孔の拡大処理を行い、細孔径１６０
ｎｍの皮膜とした。これをＢとした。
【００３８】以下の方法により顔料分散体を得た。
【００３９】ジョンソンポリマー製「ジョンクリル６２
（商品名）」（アクリル−スチレン系共重合体）３０ｗ
ｔ％、次の赤色系顔料Ｃ〜Ｉが３０ｗｔ％となる水溶液
を、ラボミキサーで６０分撹拌してスラリーとした後、
０．５〜０．７５ｍｍφのガラスビーズ２４０ミリリッ
トルと、このスラリーとで計３００ミリリットルとし、
３０分間撹拌して赤色系顔料分散体を得た。
（商品名）」（アクリル−スチレン系共重合体）３０ｗ
ｔ％、次の赤色系顔料Ｃ〜Ｉが３０ｗｔ％となる水溶液
を、ラボミキサーで６０分撹拌してスラリーとした後、
０．５〜０．７５ｍｍφのガラスビーズ２４０ミリリッ
トルと、このスラリーとで計３００ミリリットルとし、
３０分間撹拌して赤色系顔料分散体を得た。
【００４０】顔料Ｃ（アントラキノン系化合物）：チバ
ガイギー社製「クロモフタルレッドＡ３Ｂ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１７７）比表面積：
９７ｍ２／ｇ 顔料Ｄ（キナクリドン系化合物）：チバガイギー社製
「シンカシャレッドＹ−ＲＴ−７５９−Ｄ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９）比
表面積：６１ｍ２／ｇ 顔料Ｅ（キナクリドン系化合物）：大日本インキ社製
「ファストゲンスーパーマゼンタＲＨ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２）比表面
積：５５ｍ２／ｇ 顔料Ｆ（ジケトピロロピロール系化合物）：チバガイギ
ー社製「クロモフタルＤＰＰレッドＢＰ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４）比表面
積：３０ｍ２／ｇ 顔料Ｇ（キナクリドン系化合物）：チバガイギー社製
「シンカシャレッドＹ−ＲＴ−７５９−Ｄ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９）比
表面積：２３ｍ２／ｇ 顔料Ｈ（ジケトピロロピロール系化合物）：チバガイギ
ー社製「クロモフタルＤＰＰレッドＢＯ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４）比表面
積：１６ｍ２／ｇ
ガイギー社製「クロモフタルレッドＡ３Ｂ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１７７）比表面積：
９７ｍ２／ｇ 顔料Ｄ（キナクリドン系化合物）：チバガイギー社製
「シンカシャレッドＹ−ＲＴ−７５９−Ｄ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９）比
表面積：６１ｍ２／ｇ 顔料Ｅ（キナクリドン系化合物）：大日本インキ社製
「ファストゲンスーパーマゼンタＲＨ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２）比表面
積：５５ｍ２／ｇ 顔料Ｆ（ジケトピロロピロール系化合物）：チバガイギ
ー社製「クロモフタルＤＰＰレッドＢＰ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４）比表面
積：３０ｍ２／ｇ 顔料Ｇ（キナクリドン系化合物）：チバガイギー社製
「シンカシャレッドＹ−ＲＴ−７５９−Ｄ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９）比
表面積：２３ｍ２／ｇ 顔料Ｈ（ジケトピロロピロール系化合物）：チバガイギ
ー社製「クロモフタルＤＰＰレッドＢＯ」（商品名）
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４）比表面
積：１６ｍ２／ｇ
【００４１】この分散液を更に顔料濃度が２ｗｔ％水溶
液となるように希釈したものを、超遠心分離機にて１
０．０００ＲＰＭ、１０分処理し、上澄み液を充填着色
用赤色系顔料分散体Ｃ〜Ｈとして得た。なお、分散体Ｉ
は、分散体Ｃのシャープレス処理のみ行っていない分散
体である。
液となるように希釈したものを、超遠心分離機にて１
０．０００ＲＰＭ、１０分処理し、上澄み液を充填着色
用赤色系顔料分散体Ｃ〜Ｈとして得た。なお、分散体Ｉ
は、分散体Ｃのシャープレス処理のみ行っていない分散
体である。
【００４２】表１はアルミニウム又はアルミニウム合金
酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体の特性を示す。
酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体の特性を示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】なお、粒子径測定は堀場製作所製ＣＡＰＡ
−５００、ゼータ電位測定は大塚電子製ＬＥＺＡ−６０
０を使用した。
−５００、ゼータ電位測定は大塚電子製ＬＥＺＡ−６０
０を使用した。
【００４５】電気泳動着色は以下の条件で行なった。
【００４６】陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウム板
Ａ、Ｂをそれぞれ２５℃のＣ〜Ｉの分散液中で炭素電極
を対極とし、ＤＣ１Ｖ／秒の速度で１２０秒間昇圧し、
更に１２０Ｖで１分間電圧を保持した。この操作で着色
されたアルミニウム板の表面を流水中で洗浄し、洗浄前
後の着色状態を評価した。表２にその結果を示す。
Ａ、Ｂをそれぞれ２５℃のＣ〜Ｉの分散液中で炭素電極
を対極とし、ＤＣ１Ｖ／秒の速度で１２０秒間昇圧し、
更に１２０Ｖで１分間電圧を保持した。この操作で着色
されたアルミニウム板の表面を流水中で洗浄し、洗浄前
後の着色状態を評価した。表２にその結果を示す。
【００４７】また繰り返し着色性を観察するため、この
洗浄後の着色アルミニウム板について同条件下で上記操
作を繰り返して評価した。繰り返しの着色で、洗浄後色
ムラとなる着色状態を呈するまでの回数で評価してい
る。
洗浄後の着色アルミニウム板について同条件下で上記操
作を繰り返して評価した。繰り返しの着色で、洗浄後色
ムラとなる着色状態を呈するまでの回数で評価してい
る。
【００４８】表中、○は５０回以上、△は５〜５０回未
満、×は５回未満の繰り返し着色性を示す。
満、×は５回未満の繰り返し着色性を示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】表２より理解できる様に、アルミニウム陽
極酸化皮膜Ｂを分散体Ｃ〜Ｅ及びＩにて着色したアルミ
ニウム板は、焼き付け樹脂によるオーバーコート等が無
くとも、顔料の離脱がなく、優れた堅牢性を示した。
極酸化皮膜Ｂを分散体Ｃ〜Ｅ及びＩにて着色したアルミ
ニウム板は、焼き付け樹脂によるオーバーコート等が無
くとも、顔料の離脱がなく、優れた堅牢性を示した。
【００５１】また透明度のあるメタリック調の色から、
濃く隠蔽力のある色合いまで操作ができることが確認さ
れ、さらに長期にわたって凝集による顔料の沈降や増粘
がなかった。また分散液が安定であるため着色時に着色
槽内の液の攪拌が不要であった。
濃く隠蔽力のある色合いまで操作ができることが確認さ
れ、さらに長期にわたって凝集による顔料の沈降や増粘
がなかった。また分散液が安定であるため着色時に着色
槽内の液の攪拌が不要であった。
【００５２】
【発明の効果】以上の通り、この発明は、アルミニウム
又はアルミニウム合金の酸化皮膜の細孔中に電気泳動法
にて顔料を充填着色するための顔料分散体であって、分
散体中の顔料粒子径分布において累積分布の５０％点
（平均粒子径：Ｄ５０）が２００ｎｍ以下であり、顔料
が、キナクリドン系、アントラキノン系、ジケトピロロ
ピロール系、ペリレン系、ペリノン系化合物又はその誘
導体であり、その比表面積が３０〜１００ｍ２／ｇであ
るアルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着
色用顔料分散体であるので、原色性の鮮やかなアルミニ
ウム多色化のニーズがある中で、これに適応する赤色系
顔料分散体を提供することができた。
又はアルミニウム合金の酸化皮膜の細孔中に電気泳動法
にて顔料を充填着色するための顔料分散体であって、分
散体中の顔料粒子径分布において累積分布の５０％点
（平均粒子径：Ｄ５０）が２００ｎｍ以下であり、顔料
が、キナクリドン系、アントラキノン系、ジケトピロロ
ピロール系、ペリレン系、ペリノン系化合物又はその誘
導体であり、その比表面積が３０〜１００ｍ２／ｇであ
るアルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着
色用顔料分散体であるので、原色性の鮮やかなアルミニ
ウム多色化のニーズがある中で、これに適応する赤色系
顔料分散体を提供することができた。
【００５３】特に繰り返し着色性に顕著に優れており、
アルミニウムの多色化を実用的に可能にする価値の大き
なものと言える。
アルミニウムの多色化を実用的に可能にする価値の大き
なものと言える。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−93296（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−311454（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−214588（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C25D 11/20,11/22
Claims (12)
- 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金の酸
化皮膜の細孔中に電気泳動法にて顔料を充填着色するた
めの顔料分散体であって、分散体中の顔料粒子径分布に
おいて累積分布の５０％点（平均粒子径；Ｄ５０）が２
００ｎｍ以下で、顔料が、キナクリドン系、アントラキ
ノン系、ジケトピロロピロール系、ペリレン系、ペリノ
ン系化合物又はその誘導体であり、その比表面積が３０
〜１００ｍ２／ｇであるアルミニウム又はアルミニウム
合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体。 - 【請求項２】 アルミニウム又はアルミニウム合金の酸
化皮膜は５０〜２５０ｎｍの皮膜細孔径を持つ請求項１
記載のアルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充
填着色用赤色系顔料分散体。 - 【請求項３】 顔料、水溶性樹脂、水溶性有機溶剤、と
水から少なくとも成る請求項１又は２記載のアルミニウ
ム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔
料分散体。 - 【請求項４】 顔料がアルミニウム又はアルミニウム合
金酸化皮膜着色時、着色溶液中０．０５〜５０ｗｔ％と
して使用できる請求項１、２又は３記載のアルミニウム
又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料
分散体。 - 【請求項５】 顔料を分散させる前記水溶性樹脂が、１
種又は２種以上のα，β−エチレン性誘導体である単量
体の重合物、又はその変性体である請求項３又は４記載
のアルミニウムまたはアルミニウム合金酸化皮膜の充填
着色用赤色系顔料分散体。 - 【請求項６】 顔料分散体中の顔料のゼータ電位が−１
０ｍｖ以下である請求項１、２、３、４又は５記載のア
ルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用
赤色系顔料分散体。 - 【請求項７】 ｐＨが着色溶液中で７．５〜１１となる
請求項１、２、３、４、５又は６記載のアルミニウム又
はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分
散体。 - 【請求項８】 電気伝導度が顔料濃度を１０ｗｔ％とし
た着色液中で１０，０００μＳ／ｃｍ以下となる請求項
１、２、３、４、５、６又は７記載のアルミニウム又は
アルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散
体。 - 【請求項９】 異なる顔料を含有する請求項１、２、
３、４、５、６、７又は８記載の顔料分散体の１種又は
２種以上を混合してなるアルミニウム又はアルミニウム
合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体。 - 【請求項１０】 同じ又は別種の請求項１、２、３、
４、５、６、７又は８記載の赤色系顔料分散体を用い
て、アルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜に複数
回充填着色する充填着色方法。 - 【請求項１１】 アルミニウム又はアルミニウム合金の
酸化皮膜の細孔中に電気泳動法にて請求項１、２、３、
４、５、６、７、８又は９記載の赤色系顔料分散体が充
填着色して得られたアルミニウム又はアルミニウム合金
材料。 - 【請求項１２】 請求項１１のアルミニウム又はアルミ
ニウム合金材料に、表面塗装を施したアルミニウム又は
アルミニウム合金材料。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28459794A JP3512872B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | アルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体 |
| TW84105135A TW311925B (ja) | 1994-06-02 | 1995-05-23 | |
| US08/451,152 US5585189A (en) | 1994-06-02 | 1995-05-26 | Pigment dispersion composition |
| DE1995622374 DE69522374T2 (de) | 1994-06-02 | 1995-05-31 | Pigment-Dispersion-Zusammensetzung |
| EP19950303705 EP0685540B1 (en) | 1994-06-02 | 1995-05-31 | Pigment dispersion composition |
| KR1019950014477A KR100375280B1 (ko) | 1994-06-02 | 1995-06-01 | 알루미늄산화피막의충전착색용안료분산조성물 |
| CN95106137A CN1045980C (zh) | 1994-06-02 | 1995-06-02 | 铝氧化膜的填充着色用颜料分散组合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28459794A JP3512872B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | アルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08109495A JPH08109495A (ja) | 1996-04-30 |
| JP3512872B2 true JP3512872B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28459794A Expired - Fee Related JP3512872B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-10-11 | アルミニウム又はアルミニウム合金酸化皮膜の充填着色用赤色系顔料分散体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3512872B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003205687A1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-09-02 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Process for the coloration of aluminium |
| TWI341853B (en) * | 2005-07-01 | 2011-05-11 | Toyo Ink Mfg Co | Red colored film, red colored composition, color filter and liquid crystal display device |
| JP6258936B2 (ja) * | 2012-08-10 | 2018-01-10 | サン ケミカル コーポレイション | カラートラベル酸化アルミニウム顔料 |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP28459794A patent/JP3512872B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08109495A (ja) | 1996-04-30 |
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