JPH0372562A - 親水性表面処理剤、親水性表面処理浴、及び親水性表面処理方法 - Google Patents
親水性表面処理剤、親水性表面処理浴、及び親水性表面処理方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D177/00—Coating compositions based on polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D129/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Coating compositions based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D129/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C09D129/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱交換器フィン等のアルミニウム材の親水性表
面処理剤、親水性表面処理浴、及びこれを用いた表面処
理方法に関し、更に詳しくは熱交換器のアルミニウム製
フィン等のアルミニウム材に耐食性及−び親水性を有す
るとともに、臭気を発しない皮膜を形成せしめる親水性
表面処理剤、親水性表面処理浴、及びこれを用いた表面
処理方法に関する。
面処理剤、親水性表面処理浴、及びこれを用いた表面処
理方法に関し、更に詳しくは熱交換器のアルミニウム製
フィン等のアルミニウム材に耐食性及−び親水性を有す
るとともに、臭気を発しない皮膜を形成せしめる親水性
表面処理剤、親水性表面処理浴、及びこれを用いた表面
処理方法に関する。
アルミニウムやその合金は軽量で且つ優れた加工性およ
び熱伝導性を有し、熱交換器に広く利用されている。空
調システムの普及に伴って冷房、除湿及び冷暖房兼用型
空調機が増加し、これらの空調機の熱交換部には一般に
アルミニウム合金製フィンが使用されている。
び熱伝導性を有し、熱交換器に広く利用されている。空
調システムの普及に伴って冷房、除湿及び冷暖房兼用型
空調機が増加し、これらの空調機の熱交換部には一般に
アルミニウム合金製フィンが使用されている。
空調機の冷房運転時に空気中の水分はフィン表面に凝縮
水として付着する傾向がある。これを防止するためにフ
ィン表面を撥水性にすることが考えられるが、そうする
と凝縮水はフィン上に半球状に付着したり、フィン間に
ブリッジ状に存在することになり、空気のスムーズな流
れを防げ、通風抵抗を増大させる。このようにフィン表
面を撥水性にすることは逆に熱交換効率を低下させるこ
とになる。
水として付着する傾向がある。これを防止するためにフ
ィン表面を撥水性にすることが考えられるが、そうする
と凝縮水はフィン上に半球状に付着したり、フィン間に
ブリッジ状に存在することになり、空気のスムーズな流
れを防げ、通風抵抗を増大させる。このようにフィン表
面を撥水性にすることは逆に熱交換効率を低下させるこ
とになる。
一方、アルミニウムやその合金は本来耐食性に優れてい
るが、凝縮水がフィン表面に長期間滞留すると、酸素濃
淡電池の形成あるいは大気中の汚染成分が次第に付着、
濃縮されて水和反応や腐食反応が促進される。この腐食
生成物はフィン表面に堆積し、熱交換特性を害すること
は勿論であるが、冬期の暖房運転時には、白い微粉とな
って送風機により温風と共に排出される。
るが、凝縮水がフィン表面に長期間滞留すると、酸素濃
淡電池の形成あるいは大気中の汚染成分が次第に付着、
濃縮されて水和反応や腐食反応が促進される。この腐食
生成物はフィン表面に堆積し、熱交換特性を害すること
は勿論であるが、冬期の暖房運転時には、白い微粉とな
って送風機により温風と共に排出される。
そこで、これらの問題点を改善するため、フィンの耐食
性を向上させると同時に、その表面の親水性をも増大さ
せることを目的として、上記両性質を兼備する皮膜をフ
ィン表面に形成するさまざまな試みがなされている。
性を向上させると同時に、その表面の親水性をも増大さ
せることを目的として、上記両性質を兼備する皮膜をフ
ィン表面に形成するさまざまな試みがなされている。
たとえば、特開昭55−12375号及び特開昭56−
56572号はフィンの表面に親木性アミド基を有する
合成樹脂の皮膜を設けた蒸発器を開示している。親水性
アミド基を有する′合成樹脂の皮膜としては、例えば水
溶性ナイロンが使用されている。
56572号はフィンの表面に親木性アミド基を有する
合成樹脂の皮膜を設けた蒸発器を開示している。親水性
アミド基を有する′合成樹脂の皮膜としては、例えば水
溶性ナイロンが使用されている。
また、特開昭61−250495号は、化成皮膜上に水
溶液中で陽イオン性を呈する水溶性ポリアミド樹脂等の
有機高分子材料からなる樹脂皮膜を形成したアルミニウ
ム製フィンを開示している。
溶液中で陽イオン性を呈する水溶性ポリアミド樹脂等の
有機高分子材料からなる樹脂皮膜を形成したアルミニウ
ム製フィンを開示している。
さらに、特開昭63−57674号は、水溶性ナイロン
等の水溶性樹脂と、アルカリ金属シリケートと、アミノ
アルコールとを含有する親水性皮膜形成用処理剤を開示
している。
等の水溶性樹脂と、アルカリ金属シリケートと、アミノ
アルコールとを含有する親水性皮膜形成用処理剤を開示
している。
さらにまた、特開昭62−132970号は、(a)尿
素、チオ尿素、及びグアニジンの群から選ばれた少なく
とも一種と、(b)ホルマリンとの付加反応物、又はこ
の付加反応物の縮合物並びに水溶性ナイロンを含む熱交
換器フィンの表面処理剤を開示しており、特開昭62−
176578号はその処理剤を用いた処理方法を開示し
ている。
素、チオ尿素、及びグアニジンの群から選ばれた少なく
とも一種と、(b)ホルマリンとの付加反応物、又はこ
の付加反応物の縮合物並びに水溶性ナイロンを含む熱交
換器フィンの表面処理剤を開示しており、特開昭62−
176578号はその処理剤を用いた処理方法を開示し
ている。
しかしながら、上記の皮膜又は方法では、親水性と臭気
抑制(防止)効果とを、共に十分に満たすことができな
かった。
抑制(防止)効果とを、共に十分に満たすことができな
かった。
また、熱交換器表面の凝縮水における微生物の発生を抑
えて、微生物に起因する異臭を取り除くように考慮され
たアルミニラツム装態交換器(特開昭60−50397
号)もあるが、親水性、臭気抑制効果の点で十分ではな
い。
えて、微生物に起因する異臭を取り除くように考慮され
たアルミニラツム装態交換器(特開昭60−50397
号)もあるが、親水性、臭気抑制効果の点で十分ではな
い。
以上の通り、従来の熱交換器フィンの表面処理技術では
、十分な親水性及び耐食性を有するとともに良好な膜強
度を有し、臭気のない皮膜を得ることができない。
、十分な親水性及び耐食性を有するとともに良好な膜強
度を有し、臭気のない皮膜を得ることができない。
従って本発明の目的は、親水性、耐食性、耐水溶解性な
どが良好で、かつ不快臭を発生しない熱交換器のフィン
等に用いる親水性皮膜を形成するための表面処理剤、表
面処理浴、及びこれを用いた表面処理方法を提供するこ
とである。
どが良好で、かつ不快臭を発生しない熱交換器のフィン
等に用いる親水性皮膜を形成するための表面処理剤、表
面処理浴、及びこれを用いた表面処理方法を提供するこ
とである。
上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明者
は、少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニルと、
水可溶性ナイロンと、水溶性アミノ樹脂とを特定の割合
で配合すれば、親水性、耐食性等が良好であると同時に
、不快臭を発生しない親水性皮膜を形成することができ
ることを発見し、本発明を完成させた。
は、少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニルと、
水可溶性ナイロンと、水溶性アミノ樹脂とを特定の割合
で配合すれば、親水性、耐食性等が良好であると同時に
、不快臭を発生しない親水性皮膜を形成することができ
ることを発見し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の親水性表面処理剤は、固形分換算で
、(a)ケン化度45以上及び重合度100〜600の
少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル1〜10
重量部と、(b)水可溶性ナイロンQJ〜15重量部と
、(c)水溶性アミノ樹脂0.1〜5重量部とを含有し
、前記成分(a)及び(c)の合計量に対する成分わ)
の重量比(b) / C(a) + (c) 〕が1〜
2の範囲にあり、かつ成分(c)に対する成分(a)の
重量比(a) / (c)が110、05〜110.5
の範囲にあることを特徴とする。
、(a)ケン化度45以上及び重合度100〜600の
少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル1〜10
重量部と、(b)水可溶性ナイロンQJ〜15重量部と
、(c)水溶性アミノ樹脂0.1〜5重量部とを含有し
、前記成分(a)及び(c)の合計量に対する成分わ)
の重量比(b) / C(a) + (c) 〕が1〜
2の範囲にあり、かつ成分(c)に対する成分(a)の
重量比(a) / (c)が110、05〜110.5
の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の親水性表面処理浴は、固形分換算で、(
a)ケン化度45以上及び重合度100〜600の少な
くとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル1〜10重量
部と、(b)水可溶性ナシ0フ04〜15重量部と、(
c)水溶性アミノ樹脂0.1〜5重量部とを含有し、前
記成分(a)及び(c)の合計量に対する成分(b)の
重量比(b) / 〔(a) + (c) 〕が1〜%
であり、かつ成分(c)に対する成分(a)の重量比(
a) / (c)が110.05〜110.5の範囲に
あることを特徴とする。
a)ケン化度45以上及び重合度100〜600の少な
くとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル1〜10重量
部と、(b)水可溶性ナシ0フ04〜15重量部と、(
c)水溶性アミノ樹脂0.1〜5重量部とを含有し、前
記成分(a)及び(c)の合計量に対する成分(b)の
重量比(b) / 〔(a) + (c) 〕が1〜%
であり、かつ成分(c)に対する成分(a)の重量比(
a) / (c)が110.05〜110.5の範囲に
あることを特徴とする。
さらに、本発明の親水性表面処理方法は、脱脂処理を施
した後に、(a)ケン化度45以上及び重合度100〜
600の少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル
1〜10重量部と、(b)水可溶性ナシ0フ04〜15
重量部と、(c)水溶性アミノ樹脂0.1〜5重量部と
を含有し、前記成分(a)及び(c)の合計量に対する
成分(b)の重量比(b)/[(a)+(c)〕が1−
%であり、かつ成分(c)に対する成分(a)の重量比
(a) / (c)が110.05〜110.5の範゛
囲にある親水性表面処理剤で処理することを特徴とする
。
した後に、(a)ケン化度45以上及び重合度100〜
600の少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル
1〜10重量部と、(b)水可溶性ナシ0フ04〜15
重量部と、(c)水溶性アミノ樹脂0.1〜5重量部と
を含有し、前記成分(a)及び(c)の合計量に対する
成分(b)の重量比(b)/[(a)+(c)〕が1−
%であり、かつ成分(c)に対する成分(a)の重量比
(a) / (c)が110.05〜110.5の範゛
囲にある親水性表面処理剤で処理することを特徴とする
。
以下本発明の詳細な説明する。
親水性表面処理剤
(a)少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニルま
ず、本発明において使用する少なくとも部分的にケン化
したポリ酢酸ビニルは下記一般式により表されるもので
あり、得られた高分子化合物は、ポリビニルアルコール
と呼ばれるものである。
ず、本発明において使用する少なくとも部分的にケン化
したポリ酢酸ビニルは下記一般式により表されるもので
あり、得られた高分子化合物は、ポリビニルアルコール
と呼ばれるものである。
(ただし、mはケン化された構成単位の数を表わし、n
は未ケン化単位の数を表わす。)上記一般式で表される
少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニルのケン化
度は45以上で、重合度(m+n)は100〜600で
ある必要がある。
は未ケン化単位の数を表わす。)上記一般式で表される
少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニルのケン化
度は45以上で、重合度(m+n)は100〜600で
ある必要がある。
ケン化度が45未満の場合、あるいは重合度が600を
超えた場合は、親水性が悪くなるので不適当である。ま
た重合度が100未満の場合は、造膜性及び臭気抑制効
果が悪くなるので好ましくない。好ましくは、ケン化度
は80以上で、重合度は200〜550である。
超えた場合は、親水性が悪くなるので不適当である。ま
た重合度が100未満の場合は、造膜性及び臭気抑制効
果が悪くなるので好ましくない。好ましくは、ケン化度
は80以上で、重合度は200〜550である。
ケン化度45以上及び重合度10O〜600の少なくと
も部分的にケン化したポリ酢酸ビニルは、臭気防止と親
水性とを付与する作用を有する。この作用を有効に発揮
するためには、親水性表面処理剤中における少なくとも
部分的にケン化したポリ酢酸ビニルの量は1〜10重量
部である必要がある。
も部分的にケン化したポリ酢酸ビニルは、臭気防止と親
水性とを付与する作用を有する。この作用を有効に発揮
するためには、親水性表面処理剤中における少なくとも
部分的にケン化したポリ酢酸ビニルの量は1〜10重量
部である必要がある。
1重量部未満だと親水性(水の接触角で表わす)が低く
、10重量部を超えると造膜性の不良や、臭気の問題が
生じる。好ましい含有量は2〜5重量部である。なお本
発明において、ケン化度及び重合度は、JISに672
5.5.2及び5.4に準拠して測定したものとする。
、10重量部を超えると造膜性の不良や、臭気の問題が
生じる。好ましい含有量は2〜5重量部である。なお本
発明において、ケン化度及び重合度は、JISに672
5.5.2及び5.4に準拠して測定したものとする。
なお、少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニルの
含有量は上記した範囲にあるだけでなく、後述するよう
に水可溶性ナイロンと水溶性アミノ樹脂のそれぞれの含
有量と特定の関係となる必要がある。これによって、は
じめて良好な親水性及び臭気防止効果を得ることができ
る。
含有量は上記した範囲にあるだけでなく、後述するよう
に水可溶性ナイロンと水溶性アミノ樹脂のそれぞれの含
有量と特定の関係となる必要がある。これによって、は
じめて良好な親水性及び臭気防止効果を得ることができ
る。
(b)水溶性アミノ樹脂
本発明において使用する水可溶性ナイロンは、例えばナ
イロン−6を水及び/又はアルコールに可溶性にしたも
のであって、平均重合度が50〜300で、市販の樹脂
、例えばAQ−ナイロン A−90、A−70,A−5
0%P−70. P−50など(東し■製)を好適に使
用することができる。
イロン−6を水及び/又はアルコールに可溶性にしたも
のであって、平均重合度が50〜300で、市販の樹脂
、例えばAQ−ナイロン A−90、A−70,A−5
0%P−70. P−50など(東し■製)を好適に使
用することができる。
水可溶性ナイロンは、親水性を付与させる作用を有する
。この作用を有効に発揮するためには親水性表面処理剤
中における水可溶性ナイロンの含有量は、0.3〜15
重量部であることが必要である。
。この作用を有効に発揮するためには親水性表面処理剤
中における水可溶性ナイロンの含有量は、0.3〜15
重量部であることが必要である。
0.3重量部未満であると造膜性に劣り、また臭気の問
題が生ずる。15重量部を超えると、親水性が低下する
。好ましい含有量は1〜5重量部である。
題が生ずる。15重量部を超えると、親水性が低下する
。好ましい含有量は1〜5重量部である。
水可溶性ナイロンは、それ自身が水可溶性であるととも
に、皮膜形成後の焼付け、乾燥において親水基が反応す
ることがなく、親水性が失われることがない化合物であ
る。このような化合物は、水酸基、アミノ基、二級アミ
ン、三級アミン、アルカノールアミンのうちの少なくと
も1種を有している。ここで、二級アミンとしては、エ
チレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、ペンタメチレンジアミン(カダベリン)、
ヘキサメチレンジアミン、1.7−ジアミノへブタン、
1,8−ジアミノオクタン、1.9−ジアミノノナン、
1.10−ジアミノデカン等の脂肪族アミン、及び0−
フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フ
ェニレンジアミン等の芳香族ア(ンがあげられる。また
三級アミンとしては、トリエチルアミン、トリプロピル
アミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン等
がある。またアルカノールアミンとしては、エタノール
アミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、
アミノエチルエタノールアミン、モルホリン等が用いら
れる。
に、皮膜形成後の焼付け、乾燥において親水基が反応す
ることがなく、親水性が失われることがない化合物であ
る。このような化合物は、水酸基、アミノ基、二級アミ
ン、三級アミン、アルカノールアミンのうちの少なくと
も1種を有している。ここで、二級アミンとしては、エ
チレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、ペンタメチレンジアミン(カダベリン)、
ヘキサメチレンジアミン、1.7−ジアミノへブタン、
1,8−ジアミノオクタン、1.9−ジアミノノナン、
1.10−ジアミノデカン等の脂肪族アミン、及び0−
フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フ
ェニレンジアミン等の芳香族ア(ンがあげられる。また
三級アミンとしては、トリエチルアミン、トリプロピル
アミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン等
がある。またアルカノールアミンとしては、エタノール
アミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、
アミノエチルエタノールアミン、モルホリン等が用いら
れる。
(c)水溶性アミノ樹脂
水溶性アミノ樹脂は、例えばn−ブチル化メラミン樹脂
、イソブチル化メラミン樹脂等のメラミン樹脂や、ベン
ゾグアナミン樹脂、尿素樹脂などを水溶化したものがあ
げられる。これらの樹脂は通常メラミン、ベンゾグアナ
ミン等のアミノ化合物に、ホルムアルデヒド、パラホル
ムアルデヒド等のアルデヒドを付加反応または付加縮合
反応させて得られたものを、炭素数1〜4の1価アルコ
ールでエーテル化して得られる。
、イソブチル化メラミン樹脂等のメラミン樹脂や、ベン
ゾグアナミン樹脂、尿素樹脂などを水溶化したものがあ
げられる。これらの樹脂は通常メラミン、ベンゾグアナ
ミン等のアミノ化合物に、ホルムアルデヒド、パラホル
ムアルデヒド等のアルデヒドを付加反応または付加縮合
反応させて得られたものを、炭素数1〜4の1価アルコ
ールでエーテル化して得られる。
メラミン樹脂の具体例としては、アルコキシ基がメトキ
シ基、エトキシ基、n−ブトキシ基、i−プトキシ基な
どであるアルコキシメチルメラミン樹脂をあげることが
できる。好ましくは、メチル化メラミン樹脂をあげるこ
とができる。
シ基、エトキシ基、n−ブトキシ基、i−プトキシ基な
どであるアルコキシメチルメラミン樹脂をあげることが
できる。好ましくは、メチル化メラミン樹脂をあげるこ
とができる。
水溶性アミノ樹脂は、樹脂間の架橋を起こし、造膜性の
向上に作用する。この作用を有効に発揮するためには、
水溶性アミノ樹脂の含有量は0,1〜5重量部である必
要がある。0.1重量部未満であると造膜性、及び臭気
の点で問題が生ずる。
向上に作用する。この作用を有効に発揮するためには、
水溶性アミノ樹脂の含有量は0,1〜5重量部である必
要がある。0.1重量部未満であると造膜性、及び臭気
の点で問題が生ずる。
方、5重量部を超えると親水性が低下する。好ましい範
囲は0.5〜2重量部である。
囲は0.5〜2重量部である。
水溶性アミノ樹脂も水可溶性ナイロンと同様に、それ自
身が水溶性であるとともに、皮膜形成後の焼付け、乾燥
により親木基が反応することがなく、親水性が失われる
ことがない化合物である。この水溶性アミノ樹脂は、(
b)水可溶性ナイロンの項に記載した二級アミン、三級
アミン、及びアルカノールアミンのうちの少なくとも1
種を有し、さらに水酸基を有していてもよい。
身が水溶性であるとともに、皮膜形成後の焼付け、乾燥
により親木基が反応することがなく、親水性が失われる
ことがない化合物である。この水溶性アミノ樹脂は、(
b)水可溶性ナイロンの項に記載した二級アミン、三級
アミン、及びアルカノールアミンのうちの少なくとも1
種を有し、さらに水酸基を有していてもよい。
(イ)上記3戊分(a)〜(c)の含有比率本発明の親
水性表面処理剤は、上述した含有量となる3成分(a)
、(b)及び(c)を有するが、3成分の含有量はそれ
ぞれ独立ではなく、以下に示す2つの関係を満たす必要
がある。これによって本発明の親水性表面処理剤は、親
水性に優れるとともに臭気を防止した皮膜を提供するこ
とになる。すなわち、 (イ)少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニルと
、水溶性アミノ樹脂との合計重量に対する水可溶性ナイ
ロンの重量の比(b)/[(a)+(c)〕が、固形分
換算で1〜′Aの範囲内である。
水性表面処理剤は、上述した含有量となる3成分(a)
、(b)及び(c)を有するが、3成分の含有量はそれ
ぞれ独立ではなく、以下に示す2つの関係を満たす必要
がある。これによって本発明の親水性表面処理剤は、親
水性に優れるとともに臭気を防止した皮膜を提供するこ
とになる。すなわち、 (イ)少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニルと
、水溶性アミノ樹脂との合計重量に対する水可溶性ナイ
ロンの重量の比(b)/[(a)+(c)〕が、固形分
換算で1〜′Aの範囲内である。
(0)水可溶性ナイロンの重量に対する少なくとも部分
的にケン化したポリ酢酸ビニルの重量の比(a) /
(c)が、固形分換算で110.05〜1/0゜5の範
囲内である。
的にケン化したポリ酢酸ビニルの重量の比(a) /
(c)が、固形分換算で110.05〜1/0゜5の範
囲内である。
上記の比(イ)がX未満では、臭気、造膜性には問題は
ないが、親水性が悪くなる。一方1を超えると、親木性
は良好であるが、臭気及び造膜性の点で問題となる。よ
り好ましい範囲は173〜l/1゜5である。
ないが、親水性が悪くなる。一方1を超えると、親木性
は良好であるが、臭気及び造膜性の点で問題となる。よ
り好ましい範囲は173〜l/1゜5である。
また、比(0)が110.5未満では、親木性は良好と
なるが、造膜性が劣り、かつ臭気が問題となる。
なるが、造膜性が劣り、かつ臭気が問題となる。
一方、110.05を超えると、造膜性、臭気の防止は
良好であるが、親水性が不良となる。好ましい範囲はI
lo、 4〜1/0.1である。
良好であるが、親水性が不良となる。好ましい範囲はI
lo、 4〜1/0.1である。
(c)その他の添加剤について
本発明の親水性表面処理剤は、上記必須成分以外に界面
活性剤、防カビ剤、防バクテリア剤、臭気発生の原因と
ならない程度の水ガラス及び/又はコロイダルシリカ、
少量の溶剤等を含有してもよい。
活性剤、防カビ剤、防バクテリア剤、臭気発生の原因と
ならない程度の水ガラス及び/又はコロイダルシリカ、
少量の溶剤等を含有してもよい。
界面活性剤としては、例えば非イオン系、陰イオン系、
陽イオン系、両性系などの任意の界面活性剤の中から、
処理液の安定、発泡性、塗布性などの作業性を考慮して
適宜選定して使用すればよい。代表的な界面活性剤は非
イオン系活性剤としては、ポリオキシエチレングリコー
ル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニールエーテル、グリセリン脂肪酸部
分エステル、ソルビタン脂肪酸部分エステル、ペンタエ
リスリトール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン
ソルビタン酸脂肪部分エステル、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテルがあり、陰イオン系活性剤では、ジアル
キルスルホこはく酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホフェニルエー
テル塩、アルキルりん酸エステル塩、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルりん酸エステル塩、脂肪酸アルキル
エステルの硫酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、
脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル塩があり、陽イオン
系活性剤ではアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩が
あり、両性系ではN、 N、 N−トリアルキル−N−
スルホアルキレンアンモニウムベタインがアル。
陽イオン系、両性系などの任意の界面活性剤の中から、
処理液の安定、発泡性、塗布性などの作業性を考慮して
適宜選定して使用すればよい。代表的な界面活性剤は非
イオン系活性剤としては、ポリオキシエチレングリコー
ル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニールエーテル、グリセリン脂肪酸部
分エステル、ソルビタン脂肪酸部分エステル、ペンタエ
リスリトール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン
ソルビタン酸脂肪部分エステル、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテルがあり、陰イオン系活性剤では、ジアル
キルスルホこはく酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホフェニルエー
テル塩、アルキルりん酸エステル塩、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルりん酸エステル塩、脂肪酸アルキル
エステルの硫酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、
脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル塩があり、陽イオン
系活性剤ではアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩が
あり、両性系ではN、 N、 N−トリアルキル−N−
スルホアルキレンアンモニウムベタインがアル。
界面活性剤の添加量は0.5重量部以下が好ましく、0
.5重量部を超えると耐水溶解性が低下する。
.5重量部を超えると耐水溶解性が低下する。
また、防かび剤及び防腐剤としては、第4級アンモニウ
ム塩、含窒素硫黄化合物、含ハロゲン窒素硫黄化合物、
有機ヨウ素系化合物、ベンズイミダゾール系化合物等を
使用することができる。
ム塩、含窒素硫黄化合物、含ハロゲン窒素硫黄化合物、
有機ヨウ素系化合物、ベンズイミダゾール系化合物等を
使用することができる。
防かび剤としては具体的には2−チアゾール−4−イル
ベンズイミダゾール、メチルベンズイミダゾール−2−
イルカルバメート、N−ジクロロフルオロメチルチオ−
N’ 、 N’−ジメチル−N−7エニルスルフアミド
、テトラメチルチウラムジサルファイド、N−(トリク
ロロメチルチオ)−4−シクロヘキセン−1゜2−ジカ
ルボキシイミド、2.4.5.6−テトラクロロ−1,
3−インフタロニトリル、及び2.3.5.6−テトラ
クロロ−4−(メチルスルホニル)ピリジン等があるが
、耐熱性を考慮すれば2−チアゾール−4−イルベンズ
イミダゾール、メチルベンズイミダゾール−2−イルカ
ルバメート及び2.4.5.6−テトラクロロ−1゜3
−イソフタロニトリルが好ましい。
ベンズイミダゾール、メチルベンズイミダゾール−2−
イルカルバメート、N−ジクロロフルオロメチルチオ−
N’ 、 N’−ジメチル−N−7エニルスルフアミド
、テトラメチルチウラムジサルファイド、N−(トリク
ロロメチルチオ)−4−シクロヘキセン−1゜2−ジカ
ルボキシイミド、2.4.5.6−テトラクロロ−1,
3−インフタロニトリル、及び2.3.5.6−テトラ
クロロ−4−(メチルスルホニル)ピリジン等があるが
、耐熱性を考慮すれば2−チアゾール−4−イルベンズ
イミダゾール、メチルベンズイミダゾール−2−イルカ
ルバメート及び2.4.5.6−テトラクロロ−1゜3
−イソフタロニトリルが好ましい。
また防バクテリア剤としては具体的には1,2−ベンゾ
イソチアゾリン−3−オン(BIT)、2.3.5.6
−テトラクロロ−4−(メチルスルフォニル)ピリジン
、及ヒ10.10’−オキシビスフェノキシアルシンが
用いられる。
イソチアゾリン−3−オン(BIT)、2.3.5.6
−テトラクロロ−4−(メチルスルフォニル)ピリジン
、及ヒ10.10’−オキシビスフェノキシアルシンが
用いられる。
防カビ剤、゛防バクテリア剤の添加量は合計で0゜1〜
1.5重量部であるのが好ましい。
1.5重量部であるのが好ましい。
また本発明では臭気発生の原因とならない程度に水ガラ
ス及び/又はコロイダルシリカを添加することにより、
より一層の親水性を発揮させることができる。水ガラス
としてはSing/M20(MとしてLi、Na及びK
)があるが、sio!/Loが好ましい。またコロイダ
ルシリカとしては粒径10〜50μmのものが好ましく
、添加量は1重量部未満が良い。
ス及び/又はコロイダルシリカを添加することにより、
より一層の親水性を発揮させることができる。水ガラス
としてはSing/M20(MとしてLi、Na及びK
)があるが、sio!/Loが好ましい。またコロイダ
ルシリカとしては粒径10〜50μmのものが好ましく
、添加量は1重量部未満が良い。
さらに本発明では皮膜表面の濡れ性をより向上させるた
めに溶剤を添加することができる。そのような溶剤とし
てアルコール系及びセルソルブ系溶剤を用いることがで
きる。その添加量は7重量部未満とする。
めに溶剤を添加することができる。そのような溶剤とし
てアルコール系及びセルソルブ系溶剤を用いることがで
きる。その添加量は7重量部未満とする。
親水性表面処理浴
アルミニウム材に親水性皮膜を形成する本発明の表面処
理浴は、前記の親水性表面処理剤を適宜希釈して製造す
る。表面処理浴の組成は前述した通りであるが、その濃
度は浸漬法、スプレー法、刷毛塗り法等によりアルミニ
ウム材表面に0.5〜1.5 g/m2の親水性皮膜を
形成することが可能な濃度とする。一般には表面処理浴
中の固形成分の濃度が10〜200g/ 1となるよう
に調整する。塗装作業中に溶液の成分が変化するようで
あれば、初期の組成を維持するように適宜成分の追加を
行う。
理浴は、前記の親水性表面処理剤を適宜希釈して製造す
る。表面処理浴の組成は前述した通りであるが、その濃
度は浸漬法、スプレー法、刷毛塗り法等によりアルミニ
ウム材表面に0.5〜1.5 g/m2の親水性皮膜を
形成することが可能な濃度とする。一般には表面処理浴
中の固形成分の濃度が10〜200g/ 1となるよう
に調整する。塗装作業中に溶液の成分が変化するようで
あれば、初期の組成を維持するように適宜成分の追加を
行う。
次に本発明の表面処理方法を説明する。
表面処理方法
親水性表面処理剤による皮膜を形成する前に、まず脱脂
処理を行う。脱脂処理としては硫酸や硝酸を用いた酸洗
処理、トリクロルエチレン、パークロルエチレン、ガソ
リン、ノルマルヘキサン等による溶剤脱脂と一1水酸化
ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、リン
酸ナトリウム等のアルカリ溶液によるアルカリ脱脂のい
ずれでもよい。
処理を行う。脱脂処理としては硫酸や硝酸を用いた酸洗
処理、トリクロルエチレン、パークロルエチレン、ガソ
リン、ノルマルヘキサン等による溶剤脱脂と一1水酸化
ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、リン
酸ナトリウム等のアルカリ溶液によるアルカリ脱脂のい
ずれでもよい。
脱脂後化戊処理により耐食性皮膜を形成する。
耐食性皮膜はクロメート処理により得ることができる。
クロメート処理は無水クロム酸と硫酸、硝酸、フッ酸、
リン酸等に添加剤を加えて調整された処理液により行う
。無機酸としてリン酸を使用するリン酸クロメート系と
、その他の酸を用いるクロミウムクロメート系とがある
が、後者の方が耐食性が良好である。クロメート処理は
処理液中への浸漬や、処理液のスプレー等により行うこ
とができるが、複雑な形状の熱交換器のフィンに対して
は浸漬法が簡便で好ましい。クロメート処理により得ら
れる耐食性皮膜はCr量で50〜150mg/m″であ
る。耐食性皮膜を形成したアルミニウム材料は水洗する
。水洗は流水により10〜30秒程度行うのが好ましい
。
リン酸等に添加剤を加えて調整された処理液により行う
。無機酸としてリン酸を使用するリン酸クロメート系と
、その他の酸を用いるクロミウムクロメート系とがある
が、後者の方が耐食性が良好である。クロメート処理は
処理液中への浸漬や、処理液のスプレー等により行うこ
とができるが、複雑な形状の熱交換器のフィンに対して
は浸漬法が簡便で好ましい。クロメート処理により得ら
れる耐食性皮膜はCr量で50〜150mg/m″であ
る。耐食性皮膜を形成したアルミニウム材料は水洗する
。水洗は流水により10〜30秒程度行うのが好ましい
。
またジルコニウム系処理剤による処理でもよい。
ジルコニウム系処理剤としてポリアクリル酸とジルコン
フッ化物との混合物等がある。この皮膜中のZr量は0
.1〜40■/m′である。Cr量と同様にZr量が0
.1■/d未満であると耐食性が十分でなく、40■/
dを超えると親水性がかえって低下する。
フッ化物との混合物等がある。この皮膜中のZr量は0
.1〜40■/m′である。Cr量と同様にZr量が0
.1■/d未満であると耐食性が十分でなく、40■/
dを超えると親水性がかえって低下する。
ジルコニウム系処理をクロメート処理の上に重ねて行う
と一層効果が大きい。
と一層効果が大きい。
本発明の親水性表面処理剤を適宜希釈して表面処理浴と
し、これを用いて、以上に説明した脱脂処理を施したア
ルミニウム材上に、化成処理層を介して親水性表面処理
剤を塗布する。これにはロールコート法、バーコード法
、浸漬法、スフL/−法、刷毛塗り法等が可能であり、
熱交換器のフィン等の複雑な形状のものは浸漬法が好ま
しい。
し、これを用いて、以上に説明した脱脂処理を施したア
ルミニウム材上に、化成処理層を介して親水性表面処理
剤を塗布する。これにはロールコート法、バーコード法
、浸漬法、スフL/−法、刷毛塗り法等が可能であり、
熱交換器のフィン等の複雑な形状のものは浸漬法が好ま
しい。
なお本発明では、あらかじめフィン状等に成形されたア
ルミニウム剤を本発明の表面処理浴を用いて処理するこ
とのほかに、プレコートにも適用可能である。
ルミニウム剤を本発明の表面処理浴を用いて処理するこ
とのほかに、プレコートにも適用可能である。
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1〜17
アルミニウム板を脱脂後、アルサーフ407/47 (
商品名:日本ペイント■製)を用い浸漬法によりリン酸
クロメート処理を行い、Crが80〜120mg/m”
の耐食性皮膜を形威した。このクロメート処理したアル
ミニウム板を流水で20秒間洗浄した。
商品名:日本ペイント■製)を用い浸漬法によりリン酸
クロメート処理を行い、Crが80〜120mg/m”
の耐食性皮膜を形威した。このクロメート処理したアル
ミニウム板を流水で20秒間洗浄した。
第1表に示す組成の処理液に、上記の処理を施した板を
室温で1分間浸漬し、その後180℃で20分間乾燥さ
せて親水性皮膜を形威し、各サンプルを得た。
室温で1分間浸漬し、その後180℃で20分間乾燥さ
せて親水性皮膜を形威し、各サンプルを得た。
得られた各親水性皮膜に対して、下記の通り臭気試験、
親水性試験、耐水溶解性試験、密着性試験及び防カビ試
験を行った。
親水性試験、耐水溶解性試験、密着性試験及び防カビ試
験を行った。
(1)臭気試験
各親水性皮膜形成アルミニウム板(以下単にサンプルと
いう)を直接嗅ぐことにより臭気試験を行った。評価基
準は以下の通りである。
いう)を直接嗅ぐことにより臭気試験を行った。評価基
準は以下の通りである。
◎: 全く臭気を感じない
○: はとんど臭気を感じない
Δ: 明らかに臭気を感じる
×: 強い臭気を感じる
(2)親水性試験(水接触角試験)
親水性試験としては、初期親水性と、経時親水性とを、
それぞれ下記の要領による水滴の接触角測定により評価
した。
それぞれ下記の要領による水滴の接触角測定により評価
した。
初期親水性(初期水接触角測定)
サンプルを水平にし、純水5μlを滴下し、ゴニオメー
タにより接触角を測定した。接触角の評価基率は以下の
通りである。
タにより接触角を測定した。接触角の評価基率は以下の
通りである。
接触角
◎:20°未満
O:20°以上30°未漬
Δ:30°以上40”未満
X:40”以上
経時親水性(経時水接触角測定)
各サンプルを50℃の水道水に1分間浸漬し、120℃
で10分間乾燥することからなるサイクルを五回繰り返
した後で、乾燥した親水性皮膜に対して、初期水接触角
の測定と同様の方法で接触角を測定した。
で10分間乾燥することからなるサイクルを五回繰り返
した後で、乾燥した親水性皮膜に対して、初期水接触角
の測定と同様の方法で接触角を測定した。
(3)耐水溶解性
各サンプルを24時間水道水に浸漬し、浸漬前後の皮膜
量から下記式により水溶解重を求めた。
量から下記式により水溶解重を求めた。
水溶解重=[(初期皮膜量−24時間浸漬後の皮膜量)
十初期皮膜量lX100 耐水溶解性の評価基準は以下の通りである。
十初期皮膜量lX100 耐水溶解性の評価基準は以下の通りである。
水溶解重
◎:10%未満
○:10%以上30%未満
Δ:30%以上50%未満
X:50%以上
〈4)密着性試貌
ゴバン目試験(100個 (10個XIO個) / 1
mm目)を行い、残ったコマ数により以下の5段階に
評価した。
mm目)を行い、残ったコマ数により以下の5段階に
評価した。
◎: io。
○:90〜99
Δ:80〜89
×:70〜79
xx:70未満
(5)防カビ試験
3cm X 3cmに切り出したサンプルを250時間
流水浸漬した後、各試験片に対して試験菌として下記の
4菌種の混合胞子懸濁液を噴霧し、27℃で7日間培養
したのち黴の繁殖度を観察する暴露法で試験(JIS−
Z−2911に準拠)し、下記の基準で評価した。
流水浸漬した後、各試験片に対して試験菌として下記の
4菌種の混合胞子懸濁液を噴霧し、27℃で7日間培養
したのち黴の繁殖度を観察する暴露法で試験(JIS−
Z−2911に準拠)し、下記の基準で評価した。
試験菌
Aspergillus niger I
FO4414Panicillium funiclo
sum IFO6345C1adosporium
cladosporioides IFO6348
Aureobasidium pullulans
IFO6353◎: ○: Δ : × : × X : 試験(1) 肉眼で試料面に黴の繁殖が認めら れないもの。
FO4414Panicillium funiclo
sum IFO6345C1adosporium
cladosporioides IFO6348
Aureobasidium pullulans
IFO6353◎: ○: Δ : × : × X : 試験(1) 肉眼で試料面に黴の繁殖が認めら れないもの。
肉眼で試料面に黴の繁殖がわずか
に認められるもの。
肉眼で試料面に黴の繁殖が1/3程
度認められるもの。
肉眼で試料面に黴の繁殖が2/3程
度認められるもの。
肉眼で試料面に黴の繁殖が前面に
認められるもの。
〜(5)の結果を第2表に示す。
7
(注〉 :
(1)少なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル(
ケン化度) (重合度) 90 、 500 : SMR−308H(
信越化学■製〉60 、 200 :SMR−
10M (信越化学■製)30 、 500
:SMR−2OL (信越化学■製)(2) A
QナイロンP−70(東し@!l1l) (平均重合
度約100)(3−1)水溶性メチル化メラミン:ニカ
ラックMX−054(三和ケミカル■製)(3−2)水
溶性尿素樹脂:エイボンドUL−3201S (群栄化
学工業−all)(4)コートサイド55D(成田薬品
工業■製〉(5)スラオフ72N(成田薬品工業■製)
(6)水可溶性ナイロン/(少なくとも部分的にケン化
したポリ酢酸ビニル+水溶性アミノ樹脂〉(7)少なく
とも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル/水溶性アミノ
樹脂(8)スノーテックスN(日産化学工業■製)(9
)ペレックスSSH(花王■製) 比較例1〜15 実施例1と同様の化成処理を施したアルミニウム板と、
第3表に示す組成の処理液とを用い、実施例1と同様に
皮膜を形成し、サンプルとした。
ケン化度) (重合度) 90 、 500 : SMR−308H(
信越化学■製〉60 、 200 :SMR−
10M (信越化学■製)30 、 500
:SMR−2OL (信越化学■製)(2) A
QナイロンP−70(東し@!l1l) (平均重合
度約100)(3−1)水溶性メチル化メラミン:ニカ
ラックMX−054(三和ケミカル■製)(3−2)水
溶性尿素樹脂:エイボンドUL−3201S (群栄化
学工業−all)(4)コートサイド55D(成田薬品
工業■製〉(5)スラオフ72N(成田薬品工業■製)
(6)水可溶性ナイロン/(少なくとも部分的にケン化
したポリ酢酸ビニル+水溶性アミノ樹脂〉(7)少なく
とも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル/水溶性アミノ
樹脂(8)スノーテックスN(日産化学工業■製)(9
)ペレックスSSH(花王■製) 比較例1〜15 実施例1と同様の化成処理を施したアルミニウム板と、
第3表に示す組成の処理液とを用い、実施例1と同様に
皮膜を形成し、サンプルとした。
得られたサンプルについて、やはり実施例1と同様に試
験(1)〜(5)を行った。結果を第4表に示す。
験(1)〜(5)を行った。結果を第4表に示す。
以上の通り本発明の親水性表面処理剤により懲戒した親
水性皮膜は良好な親水性、耐水溶解性を有するのみなら
ず、臭気が著しく抑制されており、また密着性及び防カ
ビ性も良好であり、熱交換器用アルミニウム製フィン材
等の親水化処理に好適である。
水性皮膜は良好な親水性、耐水溶解性を有するのみなら
ず、臭気が著しく抑制されており、また密着性及び防カ
ビ性も良好であり、熱交換器用アルミニウム製フィン材
等の親水化処理に好適である。
出 願 人 日本ペイント株式会社
Claims (3)
- (1)固形分換算で、 (a)ケン化度45以上及び重合度100〜600の少
なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル1〜10重
量部と、 (b)水可溶性ナイロン0.3〜15重量部と、(c)
水溶性アミノ樹脂0.1〜5重量部とを含有し、前記成
分(a)及び(c)の合計量に対する成分(b)の重量
比(b)/〔(a)+(c)〕が1〜1/4の範囲にあ
り、かつ成分(c)に対する成分(a)の重量比(a)
/(c)が1/0.05〜1/0.5の範囲にあること
を特徴とする親水性表面処理剤。 - (2)固形分換算で、 (a)ケン化度45以上及び重合度100〜600の少
なくとも部分的にケン化したポリ酢酸ビニル1〜10重
量部と、 (b)水可溶性ナイロン0.3〜15重量部と、(c)
水溶性アミノ樹脂0.1〜5重量部とを含有し、前記成
分(a)及び(c)の合計量に対する成分(b)の重量
比(b)/〔(a)+(c)〕が1〜1/4であり、か
つ成分(c)に対する成分(a)の重量比(a)/(c
)が1/0.05〜1/0.5の範囲にあることを特徴
とする親水性表面処理浴。 - (3)脱脂処理を施した後に、(a)ケン化45度以上
及び重合度100〜600の少なくとも部分的にケン化
したポリ酢酸ビニル1〜10重量部と、(b)水可溶性
ナイロン0.3〜15重量部と、(c)水溶性アミノ樹
脂0.1〜5重量部とを含有し、前記成分(a)及び(
c)の合計量に対する成分(b)の重量比(b)/〔(
a)+(c)〕が1〜1/4であり、かつ成分(c)に
対する成分(a)の重量比(a)/(c)が1/0.0
5〜1/0.5の範囲にある親水性表面処理剤で処理す
ることを特徴とする親水性表面処理方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1208620A JPH0372562A (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | 親水性表面処理剤、親水性表面処理浴、及び親水性表面処理方法 |
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