[发明专利]铝氧化膜的填充着色用颜料分散组合物

说明书

本发明涉及一种可在用于建筑等上的铝或铝合金材料表面上着上牢固的色彩鲜艳的铝氧化膜的填充、着色用颜料分散组合物。更具体地说，本发明涉及一种铝氧化膜的填充、着色用颜料分散组合物，该组合物可由电泳法填充、着色于对铝或铝合金的表面作阳极氧化而形成的氧化膜中所存在的细孔中。

使用于建筑外装的材料的铝或铝合金，因其表面形成了氧化膜，在作通常的涂饰时，其与涂料膜的粘合性很差。为此，迄今有人进行了多种取代该氧化膜的方法。例如，在日本专利第65742号上记载了将铝浸渍于溶解了水溶性或油溶性染料的溶液中以进行染色的方法；在特公昭36-1715号公报、特公昭44-12566号公报及特公昭46-16566号公报上记载了在含有金属盐的水溶液中对铝作无机着色的方法；在特公昭51-35177号公报、特公昭52-5010号公报上公开了通过电泳法，使用表面活性剂而将分散于水中的颜料吸附于铝表面的氧化膜的方法；在特开平5-93296号公报上则公开了这样的方法：对铝表面作阳极氧化处理，使其表面形成氧化膜；对该氧化膜中的细孔作扩大处理后，再在该扩大后的细孔中通过由将有机颜料溶解于浓硫酸中然后再加入于水中使其析出的方法，或将以等离子体处理使粒径细微化的有机颜料或炭黑使用阳离子表面活性剂分散于水中，然后通过电泳的方法，进行充填。

然而，按上述第65742号日本专利的方法，虽可使用染料在铝材料上着上鲜艳的颜色，但其耐日光色牢度不够。按上述特公昭38-1715号公报等的方法，由子是用无机化合物进行着色，具优异的耐日光色牢度，但其缺点是：颜色种类有限，无法对铝材料着上鲜艳色。在以通常的方法对铝材料作阳极氧化时，存在于所形成的氧化膜中的孔径大小在应用低电压法时为50nm以下，在高电压法时为180nm左右。特公昭51-35177号公报所揭示的方法是：用表面活性剂将颜料分散于水中，使其粒径在1000nm以下，将该颜料粒子用电泳法填充于以通常方法形成的铝的阳极氧化膜的孔中。该方法中所用颜料的粒径与阳极氧化膜上的孔径比较起来较大，因此具有如下缺点：即，该颜料在分散体中的粒径分布很广，且其大部分粒径大于细孔径，因此，由电泳法进入细孔的颜料量极少，占大部分的大尺寸颜料被吸附于细孔入口处而滞留着，并防碍了微小粒径的粒子进入细孔；这样，在作着色后的清洗时，就会出现或脱落或未着上色的部分，导致着色不良。再有，为分散颜料而使用的分散剂也留于细孔内，成为耐着色溶剂性、耐着色药品性下降的原因。以特开平5-93296号公报所示方法，在使用有机颜料的情况下，为使颜料径小于氧化膜上的细孔，对颜料在分散于水之前作等离子体处理；或将颜料溶解于98％的浓硫酸后，加于水中，作微粒子的析出处理。由这样的处理，虽可使细微化了的颜料粒子一直充填到氧化膜的细孔深部，但就分散体的调节而言未必可说是充分的。另外，上述预处理伴有使用等离子波或浓硫酸的危险，其操作上也有问题。再有，伴有颜料变成易离子化物质的副反应，也成了降低分散体稳定性的离子性杂质混入的原因。

如上所述，为使颜料粒子填充、着色于铝的阳极氧化膜的细孔深处，有必要使分散体中的颜料粒径小于孔径。但是，这样的粒径调节是不容易的。

本发明的目的在于提供一种适用于铝的阳极氧化膜的填充、着色、具优异的反复着色性能的颜料分散组合物。

通常，颜料粒径一定有个分布，在不作微细化处理而使用市售颜料时，粒径小于氧化膜细孔的部分的粒子即使可在一定程度上填塞细孔，但当粒径较大的部分增加时，仍会出现前述不理想的情况。这一点已在前述。另一方面，平均粒径即使相同，如果粒径分布形态不同，则粗大粒子的含量也会有差异，仅以平均值无法表示出分布状态。因此，本发明者经刻意研究的结果，发现了适宜于填充、着色于铝的阳极氧化膜上的细孔的颜料分散组合物的较佳粒度和其它物性及其调节方法，从而完成了本发明。

本发明系关于一种用于填充颜料的颜料分散组合物，该组合物由电泳法使颜料填充于大量分布于覆盖铝或铝合金的表面的氧化膜上的、具50-250nm的孔径的细孔中。

即，本发明系关于一种由电泳法填充、着色于存在于覆盖铝或铝合金表面的氧化膜中的、孔径为50-250nm的细孔中的颜料分散组合物。该颜料分散组合物至少由颜料、颜料分散剂及水组成，在颜料分散组合物中的颜料细度分布中的、累积分布为50％点处的粒径在250nm以下，其在网眼大小为300nm的筛网中的不过筛量30％以下。另外，在本发明中，网眼为300nm的筛网的不过筛量为由光学法测得的筛上部分值。