JP5567301B2 - 熱交換器フィン材用の親水化処理組成物 - Google Patents
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Description
かかる現象を防止する方策として、改良された親水化処理組成物によって凝縮水がブリッジを形成することを抑制し、熱効率低下を防止することが行われている。しかし、改良された親水化処理剤をフィン材表面に施しても、空調機を運転することによって、床ワックス、壁クロスの接着剤、煙草などに由来する汚染物質が空調機のフィン材表面に付着し、耐汚染性の持続性が十分でなかった。
即ち、本発明は、
1.ポリグリセリン及びポリビニルアルコールからなるポリマー成分(A)、樹脂酸価300mgKOH/g以上の高酸価アクリル樹脂(B)、下記式(1)及び/又は式(2)で表されるエポキシ化合物(C)、並びに、カルボキシル基および/または水酸基を有するセルロース誘導体、該セルロース誘導体のナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩から選ばれる少なくとも1種の化合物(D)を含有する熱交換器フィン材用の親水化処理組成物であって、ポリマー成分(A)と高酸価アクリル樹脂(B)の固形分合計100質量部に対して、エポキシ化合物(C)を1.0〜5.0質量部、該化合物(D)を1〜20質量部含有することを特徴とする熱交換器フィン材用の親水化処理組成物、
(式(1)、R1は、同一又は相異なってもよい水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、アルキレンオキシド構造部分の繰り返し単位の数である、m及びnはm+n=1〜20となる整数を表す)
2.さらに、水酸化リチウムを含有する1項に記載の熱交換器フィン材用の親水化処理組成物、
3.1項又は2に記載の熱交換器フィン材用親水化処理組成物をアルミニウムフィン材表面に塗装して加熱乾燥し、乾燥膜厚0.2〜5μmの皮膜を形成することを特徴とする熱交換器アルミニウムフィン材の親水化処理方法、
4.3項に記載の親水化処理方法によって得られたアルミニウムフィン材、に関する。
ポリマー成分(A)は、ポリグリセリン及びポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも1種である。
なお、本明細書において、樹脂の数平均分子量又は重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフで測定したクロマトグラムから標準ポリスチレンの分子量を基準にして算出した値である。ゲルパーミエーションクロマトグラフは、「HLC8120GPC」(東ソー社製)を使用した。カラムとしては、「TSKgel G−4000HXL」、「TSKgel G−3000HXL」、「TSKgel G−2500HXL」、「TSKgel G−2000HXL」(いずれも東ソー(株)社製、商品名)の4本を用い、移動相;テトラヒドロフラン、測定温度;40℃、流速;1ml/分、検出器;RIの条件で行ったものである。
高酸価アクリル樹脂(B)は、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの重合体、又は該カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーとその他モノマーとの共重合体であり、樹脂酸価が300mgKOH/g以上、好ましくは500〜800mgKOH/gの範囲内にあるものであって、通常、数平均分子量が500〜300,000、好ましくは800〜250,000の範囲内にあることが好適である。
両成分の固形分合計100質量部に対して、ポリマー成分(A)50〜95質量部、好ましくは60〜90質量部、高酸価アクリル樹脂(B)を5〜50質量部、好ましくは10〜40質量部が、フィン材の耐食性のために好ましい。
本発明の熱交換器フィン材用の親水化処理組成物におけるエポキシ化合物(C)は、式(1)で表される化合物(1)及び/又は式(2)で表される化合物(2)を用いることができる。
(式(1)中、R1は、同一又は相異なってもよい水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基、アルキレンオキシド構造部分の繰り返し単位の数である、m及びnはm+n=1〜20、となる整数を表す)
化合物(2)
なお、上記式(1)で表される化合物(1)又は式(2)で表される化合物(2)は、デナコールEX−313、デナコールEX−850、デナコールEX−821、デナコールEX−830、デナコールEX−841、デナコールEX−861、デナコールEX−941、デナコールEX−920、デナコールEX−931(ナガセケムテックス株式会社)、グリシエールPP−300P、BPP−350(三洋化成工業株式会社)などが挙げられる。また、エポキシ化合物(C)は、化合物(1)と化合物(2)を混合して用いることもできる。
本発明組成物は、前記ポリマー成分(A)、高酸価アクリル樹脂(B)及びエポキシ化合物(C)、カルボキシル基および/または水酸基を有するセルロース誘導体、該セルロース誘導体のナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩から選ばれる少なくとも1種の化合物(D)を必須とするものであり、さらに必要に応じてノニオン系界面活性剤等を加えることができる。
熱交換器に用いるアルミニウムフィン材は、素材のアルミニウムフィン材に
耐食性を主な目的とする下層皮膜に、本発明の親水化処理組成物の上層皮膜を塗り重ねたものである。
アルミニウムフィン材(JIS−A1100)を200×250mmに切断し、濃度2質量%の脱脂剤(ケミクリーナー561B、日本シービーケミカル社製)を用いて脱脂を行った後、クロメート処理剤(アルクロム712、日本パーカーライジング社製)で、処理(金属クロム換算塗布量30mg/m2)を行って化成処理板を得た。
デンカポバールK−05(電気化学工業(株)製、ケン化度99%、重合度550)を水に溶解し、固形分14%のポリビニルアルコール水溶液No.1を得た。
デンカポバールB−05(電気化学工業(株)製、ケン化度88%、重合度550)を水に溶解し、固形分14%のポリビニルアルコール水溶液No.2を得た。
還流管、温度計、滴下ロート、攪拌機を装着した4つ口フラスコに、エチレングリコールモノブチルエーテル406部を仕込み、窒素気流下で100℃に加熱、保持し、滴下ロートから「メタクリル酸110部、n−ブチルアクリレート135部、エチレングリコールモノブチルエーテル35部及び2,2'−アゾビスイソブチロニトリル14部」の混合物を滴下ロートから3時間を要して滴下し、滴下後、さらに同温度で2時間攪拌を続け、ついで冷却し、固形分35%のアクリル樹脂溶液を得た。得られた樹脂(固形分)は、樹脂酸価293mgKOH/g、重量平均分子量25,000を有していた。得られた35%のアクリル樹脂溶液に中和当量1当量に相当する量のN,N−ジメチルアミノエタノール及び水を徐々に添加、攪拌して固形分13%のアクリル樹脂水溶液を得た。
参考例1
ポバールJF−10(注1)30部(固形分)、ポリグリセリン#750(注2)30
部(固形分)、ジュリマーAC−10L(注3)38部(固形分)、ジュリマーAC−10LHP(注4)2部(固形分)、デナコールEX−313(注5)2.5部(固形分)、ノニオンS220(注7)8.0部、水酸化リチウム7.0部(0.3当量)を加えて攪拌し、さらに3%n−ブタノール水溶液を加えて固形分を調整して、固形分10%の親水化処理組成物No.1を得た。
表1及び表2に示す配合内容とする以外は参考例1と同様にして、固形分10%の親水
化処理組成物No.2〜No.13を得た。
(注2)ポリグリセリン#750:坂本薬品工業(株)製、商品名、デカグリ
セリンを主成分とするポリグリセリン、水酸基価約900mgKOH/g、固形分100質量%、A成分
(注3)ジュリマーAC−10L:日本純薬(株)製、商品名、ポリアクリル酸、数平均分子量2,500、酸価779mgKOH/g、B成分
(注4)ジュリマーAC−10LHP:日本純薬(株)製、商品名、ポリアクリル酸、数平均分子量25,000、酸価745mgKOH/g、B成分
(注5)デナコールEX−313:ナガセケムテックス社製、商品名、エポキシ樹脂、エポキシ当量141、C成分
(注6)デナコールEX−821:ナガセケムテックス社製、商品名、エポキシ樹脂、エポキシ当量185、C成分
(注7)グリシエールPP−300P:三洋化成工業社製、商品名、エポキシ樹脂、エポキシ当量296、C成分
(注8)jER828EL:ジャパンエポキシレジン社製、商品名、エポキシ樹脂、エポキシ当量190、数平均分子量380
(注9)セロゲン7A:第一工業製薬社製、商品名、カルボキシメチルセルロース、D成分
(注10)セロゲンNB:第一工業製薬社製、商品名、カルボキシメチルセルロース 、D成分
(注11)ノニオンS220:日本油脂社製、商品名、ノニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンヘプタデシルエーテル。
表3に示す配合内容とする以外は実施例1と同様に行い、固形分10%の親水化処理組成物No.14〜No.20を得た。
前記の通り作成した化成処理板を用いて、各々の親水化処理組成物を乾燥皮膜重量が1.2g/m2となるように塗布し、素材到達温度が220℃で10秒間焼付けて各々の試験板を得た。上記のようにして得られた試験板を用い、下記試験方法に従って試験に供した結果を表4〜表6に示す。
(注12)親水性:試験板、試験板を水道水流水(流水量は塗板1m2当り15kg/時)中に7時間浸漬し、引き上げて17時間で乾燥させる乾湿工程を1サイクルとし、5サイクル行なった各試験板について、水道水の入ったビーカーに塗板を10秒間浸漬し、引き上げた時の塗板表面の水ヌレ状態を目視で判定する。
◎は、塗板表面全面が水に濡れ、引上げ30秒後においても水の偏りがない状態
〇は、塗板表面全面が水に濡れ、引上げ10秒後においても水の偏りがない状態
△は、引上げ直後は塗板表面全面が濡れているが、引上げ10秒後には塗板の端部から中央に水が寄っている状態
×は、引上げ直後に水玉ができ、塗板全体に水が濡れない状態。
◎は、接触角が、30度以下
〇は、接触角が30度を超えて、35度以下で実用の範囲
△は、接触角が35度を越えて、40度以下
×は、接触角が40度を超える。
〇は、塗板表面全面が水に濡れた状態
△は、塗板表面の50〜100%が水に濡れた状態
×は、塗板表面のヌレ面積が50%未満の状態。
◎は、塗面に白サビ、フクレの発生が全く認められない 、
〇は、白サビ又はフクレの少なくとも一方がわずかに発生したが、現状製品として問題のないレベル
△は、白サビ又はフクレの少なくとも一方が発生
×は、白サビ又はフクレが著しく発生した。
Claims (4)
- ポリグリセリン及びポリビニルアルコールからなるポリマー成分(A)、樹脂酸価300mgKOH/g以上の高酸価アクリル樹脂(B)、下記式(1)及び/又は式(2)で表されるエポキシ化合物(C)、並びに、カルボキシル基および/または水酸基を有するセルロース誘導体、該セルロース誘導体のナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩から選ばれる少なくとも1種の化合物(D)を含有する熱交換器フィン材用の親水化処理組成物であって、ポリマー成分(A)と高酸価アクリル樹脂(B)の固形分合計100質量部に対して、エポキシ化合物(C)を1.0〜5.0質量部、該化合物(D)を1〜20質量部含有することを特徴とする熱交換器フィン材用の親水化処理組成物。
(式(1)、R1は、同一又は相異なってもよい水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、アルキレンオキシド構造部分の繰り返し単位の数である、m及びnはm+n=1〜20となる整数を表す)
(式(2)中、Yの繰り返しにおいてR2は同一又は相異なってもよい、水素原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、式(3)で表される基を表し、Xは1〜9、Yは1〜50となる整数を表す)
- さらに、水酸化リチウムを含有する請求項1に記載の熱交換器フィン材用の親水化処理組成物。
- 請求項1又は2に記載の熱交換器フィン材用親水化処理組成物をアルミニウムフィン材表面に塗装して加熱乾燥し、乾燥膜厚0.2〜5μmの皮膜を形成することを特徴とする熱交換器アルミニウムフィン材の親水化処理方法。
- 請求項3に記載の親水化処理方法によって得られたアルミニウムフィン材。
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