JPH11343450A - アルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化処理用組成物および親水化処理方法 - Google Patents
アルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化処理用組成物および親水化処理方法Info
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- JPH11343450A JPH11343450A JP3979999A JP3979999A JPH11343450A JP H11343450 A JPH11343450 A JP H11343450A JP 3979999 A JP3979999 A JP 3979999A JP 3979999 A JP3979999 A JP 3979999A JP H11343450 A JPH11343450 A JP H11343450A
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- aluminum
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 持続する耐食性および親水性を有し、臭気を
生じない皮膜を形成させることができるアルミニウムま
たはその合金の親水化処理用組成物、および親水化処理
方法の提供。 【解決手段】 式 【化1】 (式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rおよび
Rは同一であるか異なっていて、水素原子、炭素数1〜
4のアルキル基、ベンジル基または炭素数2もしくは3
のヒドロキシアルキル基を表す)で表されるモノマー
(I)を構成単位とする、その単独もしくは共重合によ
って得られる水溶性ポリマー(P1)、水溶性3価クロ
ム化合物(A)、水溶性のジルコニウム化合物もしくは
チタン化合物(B)、および必要に応じてさらなる水を
含有し、P1、AおよびBの相互比率が、P1固形分1
00重量部に対して、A0.01〜70重量部およびB
0.001〜70重量部であるアルミニウムまたはその
合金の親水化処理用組成物、およびそれを用いる親水化
処理方法。
生じない皮膜を形成させることができるアルミニウムま
たはその合金の親水化処理用組成物、および親水化処理
方法の提供。 【解決手段】 式 【化1】 (式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rおよび
Rは同一であるか異なっていて、水素原子、炭素数1〜
4のアルキル基、ベンジル基または炭素数2もしくは3
のヒドロキシアルキル基を表す)で表されるモノマー
(I)を構成単位とする、その単独もしくは共重合によ
って得られる水溶性ポリマー(P1)、水溶性3価クロ
ム化合物(A)、水溶性のジルコニウム化合物もしくは
チタン化合物(B)、および必要に応じてさらなる水を
含有し、P1、AおよびBの相互比率が、P1固形分1
00重量部に対して、A0.01〜70重量部およびB
0.001〜70重量部であるアルミニウムまたはその
合金の親水化処理用組成物、およびそれを用いる親水化
処理方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウムまたは
アルミニウム合金の親水化処理用組成物およびそれを用
いる親水化処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明
はアルミニウムまたはその合金、より詳しくはアルミニ
ウムまたはその合金材料、アルミニウムまたはその合金
製品、例えばアルミニウムまたはその合金製熱交換器な
どに、長期に亘って、優れた親水性、防臭性および耐食
性を付与するための親水化処理用組成物、およびそれを
用いるアルミニウムまたはその合金の親水化処理方法に
関する。
アルミニウム合金の親水化処理用組成物およびそれを用
いる親水化処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明
はアルミニウムまたはその合金、より詳しくはアルミニ
ウムまたはその合金材料、アルミニウムまたはその合金
製品、例えばアルミニウムまたはその合金製熱交換器な
どに、長期に亘って、優れた親水性、防臭性および耐食
性を付与するための親水化処理用組成物、およびそれを
用いるアルミニウムまたはその合金の親水化処理方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミニウムまたはその合金製熱
交換器の多くは、放熱あるいは冷却効果を向上させるた
めに放熱部および冷却部の面積をできる限り大きく取る
よう設計されおり、このためフィン間の間隔が極めて狭
くなっている。また、通風抵抗をできるだけ小さくする
ためフィン間にルーバーと呼ばれる切り目を入れてい
る。このため、冷却用として用いる場合には、大気中の
水分が熱交換器表面、特にフィン間に凝集し、凝集した
水はフィン表面が疎水性であるほど水滴になりやすく、
フィン間隙で目詰まりを起こして通風抵抗が増加し、熱
交換率を低下させることが多い。また、フィン間隙に溜
った水滴は熱交換器の送風器によって飛散しやすくな
り、熱交換器の下部に設置した受け皿で水滴を受け切れ
ず、熱交換器の近傍を水で汚すことも多い。
交換器の多くは、放熱あるいは冷却効果を向上させるた
めに放熱部および冷却部の面積をできる限り大きく取る
よう設計されおり、このためフィン間の間隔が極めて狭
くなっている。また、通風抵抗をできるだけ小さくする
ためフィン間にルーバーと呼ばれる切り目を入れてい
る。このため、冷却用として用いる場合には、大気中の
水分が熱交換器表面、特にフィン間に凝集し、凝集した
水はフィン表面が疎水性であるほど水滴になりやすく、
フィン間隙で目詰まりを起こして通風抵抗が増加し、熱
交換率を低下させることが多い。また、フィン間隙に溜
った水滴は熱交換器の送風器によって飛散しやすくな
り、熱交換器の下部に設置した受け皿で水滴を受け切れ
ず、熱交換器の近傍を水で汚すことも多い。
【0003】したがって、水滴がフィン間隙に残り水滴
による目詰まりを起こさせないようにするため、アルミ
ニウムまたはその合金表面に親水性を与え、水濡れ性を
向上させる処理がいくつか提案され、また実施されてい
る。従来、アルミニウムまたはその合金製熱交換器のフ
ィン表面に施されている親水化処理剤は、大別して無機
化合物、特にアルカリ珪酸塩に有機高分子を付加または
添加したものと、有機高分子単独から構成されるものの
2種に分けられる。前者は後者に比べ、優れた親水性お
よび親水持続性を有するため、現在市場で多く使用され
ている。しかし、近年熱交換器から発生する異臭の問題
がクローズアップされてきており、その原因は無機化合
物の飛散によるものと推定されている。
による目詰まりを起こさせないようにするため、アルミ
ニウムまたはその合金表面に親水性を与え、水濡れ性を
向上させる処理がいくつか提案され、また実施されてい
る。従来、アルミニウムまたはその合金製熱交換器のフ
ィン表面に施されている親水化処理剤は、大別して無機
化合物、特にアルカリ珪酸塩に有機高分子を付加または
添加したものと、有機高分子単独から構成されるものの
2種に分けられる。前者は後者に比べ、優れた親水性お
よび親水持続性を有するため、現在市場で多く使用され
ている。しかし、近年熱交換器から発生する異臭の問題
がクローズアップされてきており、その原因は無機化合
物の飛散によるものと推定されている。
【0004】また、従来のカーエアコン用アルミニウム
またはその合金製熱交換器は、アルミニウムまたはその
合金コイル材を裁断、打ち抜き成型および溶接加工後に
アルミニウムまたはその合金製熱交換器に組み立てら
れ、その後適当な前洗浄後にクロム酸クロメート処理等
の耐食性を付与するための化成処理をし、ついで上述の
ごとき親水化処理を行っている。耐食性を付与するため
の化成処理を親水化処理に先立って行う理由は、上述の
ごとき親水化処理だけではアルミニウムまたはその合金
製熱交換器に耐食性を付与できないからである。しかし
ながら、耐食性および親水化処理を別個に行うことは煩
雑であり、さらに、化成処理の後には一般的に水洗工程
やエアーブローなどの水切り工程が必要となるため、工
程がさらに増えると共に、設備が大型になり複雑にな
る。また、一般に化成処理に使用されているクロム酸ク
ロメートやリン酸クロメートは処理剤中に人体に有害な
6価クロムを使用しているため、環境、廃水処理に悪影
響を及ぼす可能性もある。
またはその合金製熱交換器は、アルミニウムまたはその
合金コイル材を裁断、打ち抜き成型および溶接加工後に
アルミニウムまたはその合金製熱交換器に組み立てら
れ、その後適当な前洗浄後にクロム酸クロメート処理等
の耐食性を付与するための化成処理をし、ついで上述の
ごとき親水化処理を行っている。耐食性を付与するため
の化成処理を親水化処理に先立って行う理由は、上述の
ごとき親水化処理だけではアルミニウムまたはその合金
製熱交換器に耐食性を付与できないからである。しかし
ながら、耐食性および親水化処理を別個に行うことは煩
雑であり、さらに、化成処理の後には一般的に水洗工程
やエアーブローなどの水切り工程が必要となるため、工
程がさらに増えると共に、設備が大型になり複雑にな
る。また、一般に化成処理に使用されているクロム酸ク
ロメートやリン酸クロメートは処理剤中に人体に有害な
6価クロムを使用しているため、環境、廃水処理に悪影
響を及ぼす可能性もある。
【0005】これらの問題を解決するために各種の方法
が提案されている。例えば、特開昭63−318496
号公報には化成処理を省くために「一度の表面処理工程
により、親水性、防食性、防菌性および防カビ性を有す
ることを特徴とする熱交換器の表面処理方法」が開示さ
れている。しかしながら、請求項はもとより実施例にお
いても構成成分が明確に記載されておらず、具体性に乏
しい。特開昭63−171684号公報には「耐食性の
ある水性親水性処理剤の処理方法」が開示されている。
これはアルミニウムまたはその合金材料上に、特定のモ
ノマーから合成される樹脂により耐食性、親水性を付与
する皮膜を形成するものである。しかしながら、この方
法は親水性が未だ十分でなく、一般的に親水性皮膜の下
地として使用されることが多い。さらに、特開平1−2
70977号公報には「親水性、耐食性、共に良好なア
ルミニウムまたはその合金の親水化処理方法」が開示さ
れている。これは特定のポリマーP1と特定の官能基を
持つポリマーP2と架橋剤とにより、耐食性、親水性を
付与する皮膜を形成するものである。しかしながら、こ
の方法は親水性皮膜中に6価クロムを含有するので環境
上好ましくない。
が提案されている。例えば、特開昭63−318496
号公報には化成処理を省くために「一度の表面処理工程
により、親水性、防食性、防菌性および防カビ性を有す
ることを特徴とする熱交換器の表面処理方法」が開示さ
れている。しかしながら、請求項はもとより実施例にお
いても構成成分が明確に記載されておらず、具体性に乏
しい。特開昭63−171684号公報には「耐食性の
ある水性親水性処理剤の処理方法」が開示されている。
これはアルミニウムまたはその合金材料上に、特定のモ
ノマーから合成される樹脂により耐食性、親水性を付与
する皮膜を形成するものである。しかしながら、この方
法は親水性が未だ十分でなく、一般的に親水性皮膜の下
地として使用されることが多い。さらに、特開平1−2
70977号公報には「親水性、耐食性、共に良好なア
ルミニウムまたはその合金の親水化処理方法」が開示さ
れている。これは特定のポリマーP1と特定の官能基を
持つポリマーP2と架橋剤とにより、耐食性、親水性を
付与する皮膜を形成するものである。しかしながら、こ
の方法は親水性皮膜中に6価クロムを含有するので環境
上好ましくない。
【0006】したがって、アルミニウムまたはその合金
製熱交換器のようなアルミニウムまたはその合金製品の
表面に直接塗布することで、均一な皮膜を形成し、かつ
長期に亘る親水性を持続し、下地皮膜がなくても耐食性
が良好な6価クロムを含有しない親水化処理用組成物は
未だ開発されていない。
製熱交換器のようなアルミニウムまたはその合金製品の
表面に直接塗布することで、均一な皮膜を形成し、かつ
長期に亘る親水性を持続し、下地皮膜がなくても耐食性
が良好な6価クロムを含有しない親水化処理用組成物は
未だ開発されていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の抱える問題点を解決するために成されたものであり、
アルミニウムまたはその合金材料やアルミニウムまたは
その合金製熱交換器のようなアルミニウムまたはその合
金製品の表面に直接塗布することで、一般に使用される
下地皮膜を使用しなくても、優れた耐食性を長期に亘っ
て示し、かつ長期に亘って、臭気を生ぜずかつ優れた親
水性を持続できる皮膜を形成させることができる親水化
処理用組成物およびそれを用いる親水化処理方法を提供
することを目的とする。
の抱える問題点を解決するために成されたものであり、
アルミニウムまたはその合金材料やアルミニウムまたは
その合金製熱交換器のようなアルミニウムまたはその合
金製品の表面に直接塗布することで、一般に使用される
下地皮膜を使用しなくても、優れた耐食性を長期に亘っ
て示し、かつ長期に亘って、臭気を生ぜずかつ優れた親
水性を持続できる皮膜を形成させることができる親水化
処理用組成物およびそれを用いる親水化処理方法を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するための手段について鋭意検討した結果、アルミ
ニウムまたはその合金の表面に、特定構造を有するポリ
マー、水溶性3価クロム化合物、および水溶性ジルコニ
ウム化合物または水溶性チタニウム化合物を含有する親
水化処理用組成物を塗布すれば、これらの問題を解決で
きることを見出し、本発明を完成した。
解決するための手段について鋭意検討した結果、アルミ
ニウムまたはその合金の表面に、特定構造を有するポリ
マー、水溶性3価クロム化合物、および水溶性ジルコニ
ウム化合物または水溶性チタニウム化合物を含有する親
水化処理用組成物を塗布すれば、これらの問題を解決で
きることを見出し、本発明を完成した。
【0009】すなわち、本発明は一般式
【0010】
【化2】
【0011】(式中、Rは水素原子またはメチル基であ
り、RおよびRは同一であるか異なっていて、水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基、ベンジル基または炭素
数2もしくは3のヒドロキシアルキル基を表す)で表さ
れるモノマー(I)の単独重合もしくはモノマー(I)
の2種以上の共重合によって得られるか、またはモノマ
ー(I)とモノマー(I)と共重合し得る他のモノマー
(II)もしくはその塩とを合計モノマー中のモノマー
(I)の比率が40モル%以上である条件で共重合する
ことによって得られるか、または上記で得られる単独重
合体もしくは共重合体を常套的修飾に付して得られる水
溶性ポリマー(P1)、水溶性3価クロム化合物
(A)、水溶性のジルコニウム化合物もしくはチタン化
合物(B)、および必要に応じてさらなる水を含有し、
P1、AおよびBの相互比率が、P1固形分100重量
部に対して、A0.01〜70重量部およびB0.00
1〜70重量部であるアルミニウムまたはアルミニウム
合金の親水化処理用組成物に関する。
り、RおよびRは同一であるか異なっていて、水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基、ベンジル基または炭素
数2もしくは3のヒドロキシアルキル基を表す)で表さ
れるモノマー(I)の単独重合もしくはモノマー(I)
の2種以上の共重合によって得られるか、またはモノマ
ー(I)とモノマー(I)と共重合し得る他のモノマー
(II)もしくはその塩とを合計モノマー中のモノマー
(I)の比率が40モル%以上である条件で共重合する
ことによって得られるか、または上記で得られる単独重
合体もしくは共重合体を常套的修飾に付して得られる水
溶性ポリマー(P1)、水溶性3価クロム化合物
(A)、水溶性のジルコニウム化合物もしくはチタン化
合物(B)、および必要に応じてさらなる水を含有し、
P1、AおよびBの相互比率が、P1固形分100重量
部に対して、A0.01〜70重量部およびB0.00
1〜70重量部であるアルミニウムまたはアルミニウム
合金の親水化処理用組成物に関する。
【0012】上記アルミニウムまたはその合金の親水化
処理用組成物に、分子中にカルボキシル基、スルホン酸
基、ホスホン酸基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、
第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、ヒドロキシル
基、グリシジル基またはアミド基を有し、モノマー
(I)と異なるモノマー(III)およびこれらの塩の
いずれかの単独重合またはモノマー(III)およびこ
れらの塩の2種以上の共重合によって得られるか、また
はモノマー(III)もしくはその塩と共重合し得る
が、ヒドロキシル基、グリシジル基およびアミド基のい
ずれをも有しないノニオニックモノマーとモノマー(I
II)もしくはその塩との共重合によって得られ、合計
モノマー中のモノマー(III)もしくはその塩の比率
が40モル%以上である水溶性ポリマー(P2)を、固
形分基準で、P1 100重量部に対して1〜400重
量部含有させる場合には、アルミニウムまたはその合金
の親水性をさらに向上させることができる。
処理用組成物に、分子中にカルボキシル基、スルホン酸
基、ホスホン酸基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、
第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、ヒドロキシル
基、グリシジル基またはアミド基を有し、モノマー
(I)と異なるモノマー(III)およびこれらの塩の
いずれかの単独重合またはモノマー(III)およびこ
れらの塩の2種以上の共重合によって得られるか、また
はモノマー(III)もしくはその塩と共重合し得る
が、ヒドロキシル基、グリシジル基およびアミド基のい
ずれをも有しないノニオニックモノマーとモノマー(I
II)もしくはその塩との共重合によって得られ、合計
モノマー中のモノマー(III)もしくはその塩の比率
が40モル%以上である水溶性ポリマー(P2)を、固
形分基準で、P1 100重量部に対して1〜400重
量部含有させる場合には、アルミニウムまたはその合金
の親水性をさらに向上させることができる。
【0013】さらに、上記アルミニウムまたはその合金
の親水化処理用組成物に、分解温度100℃以上の防菌
剤を含有させる場合には、フィン間隙に繁殖する微生物
の代謝物による腐敗臭を抑えることができる。
の親水化処理用組成物に、分解温度100℃以上の防菌
剤を含有させる場合には、フィン間隙に繁殖する微生物
の代謝物による腐敗臭を抑えることができる。
【0014】本発明はまた上記アルミニウムまたはアル
ミニウム合金の親水化処理用組成物をアルミニウムまた
はアルミニウム合金の表面に塗布し、乾燥して0.05
〜20μmの膜厚の親水性皮膜を形成させることを特徴
とするアルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化処
理方法に関する。
ミニウム合金の親水化処理用組成物をアルミニウムまた
はアルミニウム合金の表面に塗布し、乾燥して0.05
〜20μmの膜厚の親水性皮膜を形成させることを特徴
とするアルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化処
理方法に関する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明で「モノマー」はエチレン性二重結合を有
し、それによって重合または共重合することができるモ
ノマーをいうものとする。また、本発明にいう「水溶性
ポリマー」は、当業界での慣例に従い、固形分としての
水溶性ポリマーそのものと水溶液としての水溶性ポリマ
ーの両方を包含するものとし、両者を別個に論じる場合
には、「固形分」または「水溶液」の語を付すものとす
る。上記から明らかなごとく、本発明にいう水溶性ポリ
マーは、各成分を単独重合もしくは共重合し、必要に応
じさらに修飾して得た水溶性ポリマー水溶液そのもので
あっても良く、そこから単に分離するかまたは精製単離
した水溶性ポリマー固形分であっても良い。すなわち、
本発明の組成物中には、水溶性ポリマーの製造に際して
用いられる重合開始剤その他の、重合や修飾に際して通
常用いられる添加剤が含有されていても、それによって
本発明の目的が妨げられない限り、差支えない。
る。本発明で「モノマー」はエチレン性二重結合を有
し、それによって重合または共重合することができるモ
ノマーをいうものとする。また、本発明にいう「水溶性
ポリマー」は、当業界での慣例に従い、固形分としての
水溶性ポリマーそのものと水溶液としての水溶性ポリマ
ーの両方を包含するものとし、両者を別個に論じる場合
には、「固形分」または「水溶液」の語を付すものとす
る。上記から明らかなごとく、本発明にいう水溶性ポリ
マーは、各成分を単独重合もしくは共重合し、必要に応
じさらに修飾して得た水溶性ポリマー水溶液そのもので
あっても良く、そこから単に分離するかまたは精製単離
した水溶性ポリマー固形分であっても良い。すなわち、
本発明の組成物中には、水溶性ポリマーの製造に際して
用いられる重合開始剤その他の、重合や修飾に際して通
常用いられる添加剤が含有されていても、それによって
本発明の目的が妨げられない限り、差支えない。
【0016】まず、アルミニウムまたはアルミニウム合
金の親水化処理用組成物について説明する。P1で示さ
れる水溶性ポリマーとしてはまず前記モノマー(I)の
単独重合もしくはモノマー(I)の2種以上の共重合に
よって得られる水溶性ポリマー(P1−1)が挙げられ
る。共重合体の場合その相互比率に制限はない。モノマ
ー(I)としてはアクリルアミド、メタクリルアミド、
N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリル
アミド等が挙げられる。なお、以下の説明の便宜上、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリル
アミドおよびN,N−ジメチルアクリルアミドを個々的
にないし全体的にモノマー(I´)と称する。
金の親水化処理用組成物について説明する。P1で示さ
れる水溶性ポリマーとしてはまず前記モノマー(I)の
単独重合もしくはモノマー(I)の2種以上の共重合に
よって得られる水溶性ポリマー(P1−1)が挙げられ
る。共重合体の場合その相互比率に制限はない。モノマ
ー(I)としてはアクリルアミド、メタクリルアミド、
N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリル
アミド等が挙げられる。なお、以下の説明の便宜上、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリル
アミドおよびN,N−ジメチルアクリルアミドを個々的
にないし全体的にモノマー(I´)と称する。
【0017】P1で示される水溶性ポリマーとしてはま
たモノマー(I)と共重合し得るモノマー(I)以外の
モノマー(II)もしくはその塩とモノマー(I)とを
合計モノマー中のモノマー(I)の比率が40モル%以
上である条件で共重合するこ.とによって得られる水溶
性ポリマー(P1−2)が挙げられる。ここでモノマー
(II)と共重合させるモノマー(I)としては、モノ
マー(I)である限り、特に制限はないが、モノマー
(I´)であることが好ましい。モノマー(I)は単独
で用いても2種以上適宜組み合わせて用いても良い。
たモノマー(I)と共重合し得るモノマー(I)以外の
モノマー(II)もしくはその塩とモノマー(I)とを
合計モノマー中のモノマー(I)の比率が40モル%以
上である条件で共重合するこ.とによって得られる水溶
性ポリマー(P1−2)が挙げられる。ここでモノマー
(II)と共重合させるモノマー(I)としては、モノ
マー(I)である限り、特に制限はないが、モノマー
(I´)であることが好ましい。モノマー(I)は単独
で用いても2種以上適宜組み合わせて用いても良い。
【0018】モノマー(II)としては、モノマー
(I)と異なるノニオニックモノマー(II−1)、カ
チオニックモノマー(II−2)およびアニオニックモ
ノマー(II−3)が挙げられる。モノマー(II)は
単独で用いても2種以上適宜組み合わせて用いても良
い。
(I)と異なるノニオニックモノマー(II−1)、カ
チオニックモノマー(II−2)およびアニオニックモ
ノマー(II−3)が挙げられる。モノマー(II)は
単独で用いても2種以上適宜組み合わせて用いても良
い。
【0019】ノニオニックモノマー(II−1)として
は、例えば、2−ヒドロキシアルキル(C=2,3)
(メタ)アクリレート、ジアセトンアクリルアミド、N
−メチロールアクリルアミド、アクリロイルモルホリ
ン、アクリロニトリル、アルキル(C=1〜6)(メ
タ)アクリレート、スチレン、酢酸ビニル等が挙げられ
る。
は、例えば、2−ヒドロキシアルキル(C=2,3)
(メタ)アクリレート、ジアセトンアクリルアミド、N
−メチロールアクリルアミド、アクリロイルモルホリ
ン、アクリロニトリル、アルキル(C=1〜6)(メ
タ)アクリレート、スチレン、酢酸ビニル等が挙げられ
る。
【0020】カチオニックモノマー(II−2)として
は、例えば、下記一般式で示されるものが挙げられる:
は、例えば、下記一般式で示されるものが挙げられる:
【0021】
【化3】
【0022】ここでRは水素原子またはメチル基を表
し、Mはカチオン性を与える基を表し、例えば下記のも
のが挙げられる。
し、Mはカチオン性を与える基を表し、例えば下記のも
のが挙げられる。
【0023】
【化4】
【0024】(式中、RおよびRは同一であるかまたは
異なり、それぞれ水素原子、アルキル基(C=1〜6、
特に1,2)、ヒドロキシアルキル基(アルキルはC=
1〜6、特に1,2)、フェニル基またはベンジル基を
表し、yは1〜3の整数を表す)。
異なり、それぞれ水素原子、アルキル基(C=1〜6、
特に1,2)、ヒドロキシアルキル基(アルキルはC=
1〜6、特に1,2)、フェニル基またはベンジル基を
表し、yは1〜3の整数を表す)。
【0025】カチオニックモノマー(II−2)の塩と
しては塩酸、硫酸等の無機酸との塩、酢酸、クエン酸等
の有機酸との塩の他に、ハロゲン化アルキル(塩化メチ
ル、塩化エチル等)、硫酸アルキル(硫酸メチル、硫酸
エチル等)等の付加物、およびジメチルジアリルアンモ
ニウム塩(塩化物、硫酸塩等)、クロロメチルスチレン
と第3級アミン(トリエチルアミン等)との反応による
第4級アンモニウム塩等が挙げられる。
しては塩酸、硫酸等の無機酸との塩、酢酸、クエン酸等
の有機酸との塩の他に、ハロゲン化アルキル(塩化メチ
ル、塩化エチル等)、硫酸アルキル(硫酸メチル、硫酸
エチル等)等の付加物、およびジメチルジアリルアンモ
ニウム塩(塩化物、硫酸塩等)、クロロメチルスチレン
と第3級アミン(トリエチルアミン等)との反応による
第4級アンモニウム塩等が挙げられる。
【0026】アニオニックモノマー(II−3)として
は、例えば、下記一般式で示されるもの、無水マレイン
酸、イタコン酸等のその他の不飽和カルボン酸等が挙げ
られる:
は、例えば、下記一般式で示されるもの、無水マレイン
酸、イタコン酸等のその他の不飽和カルボン酸等が挙げ
られる:
【0027】
【化5】
【0028】ここでRは水素原子またはメチル基を表
し、Mはアニオン性を与える基を表し、例えば下記のも
のが挙げられる。
し、Mはアニオン性を与える基を表し、例えば下記のも
のが挙げられる。
【0029】
【化6】
【0030】アニオニックモノマー(II−3)の塩と
しては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、
トリエチルアミン等のアミンとの塩等が挙げられる。
しては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、
トリエチルアミン等のアミンとの塩等が挙げられる。
【0031】水溶性ポリマー(P1−2)の組成はかく
して以下のごとく表示できる。 一般式 (I)−(II−1) (式中、n≧40、p=1〜60、n+p=100)で
示されるノニオニックポリマー、 一般式 (I)−(II−1)−(II−2もしくはその塩) (式中、n≧40、p=0〜59、q=1〜60、n+
p+q=100)で示されるカチオニックポリマー、 一般式 (I)−(II−1)−(II−3もしくはその塩) (式中、n≧40、p=0〜59、r=1〜60、n+
p+r=100)で示されるアニオニックポリマー、ま
たは 一般式 (I)−(II−1)−(II−2もしくはその塩)−
(II−3もしくはその塩) (式中、n≧40、0≦p<30、q=1〜59、r=
1〜59、n+p+q+r=100)で示される両性ポ
リマー。
して以下のごとく表示できる。 一般式 (I)−(II−1) (式中、n≧40、p=1〜60、n+p=100)で
示されるノニオニックポリマー、 一般式 (I)−(II−1)−(II−2もしくはその塩) (式中、n≧40、p=0〜59、q=1〜60、n+
p+q=100)で示されるカチオニックポリマー、 一般式 (I)−(II−1)−(II−3もしくはその塩) (式中、n≧40、p=0〜59、r=1〜60、n+
p+r=100)で示されるアニオニックポリマー、ま
たは 一般式 (I)−(II−1)−(II−2もしくはその塩)−
(II−3もしくはその塩) (式中、n≧40、0≦p<30、q=1〜59、r=
1〜59、n+p+q+r=100)で示される両性ポ
リマー。
【0032】P1で示される水溶性ポリマーとしてはま
た上記で得られる単独重合体もしくは共重合体、すなわ
ち水溶性ポリマー(P1−1)または(P1−2)を常
套的修飾に付して得られる水溶性ポリマー(P1−3)
が挙げられる。常套的修飾の例としては、 1)アミド基の加水分解によるカルボキシル基への転
化、 2)アミド基のホフマン転位によるアミノ基への転化、 3)アミド基の、HN(R)(R)およびホルムアルデ
ヒドを用いてのマンニッヒ反応による−CONH−CH
−N(R)(R)への転化(式中、RおよびRは同一で
あるかもしくは異なり、それぞれ炭素数1〜4のアルキ
ル基、炭素数2もしくは3のヒドロキシアルキル基また
はベンジル基を表す)、 4)側鎖エステル基とアルキレンジアミン(HN−R−
NH)との反応による−CONH−R−NHの導入(式
中、Rは炭素数2〜6のアルキレン基を表す) 5) 2)〜4)の反応により得られる(置換)アミノ
基のアルキル化による第4級アンモニウム化、等が挙げ
られる。
た上記で得られる単独重合体もしくは共重合体、すなわ
ち水溶性ポリマー(P1−1)または(P1−2)を常
套的修飾に付して得られる水溶性ポリマー(P1−3)
が挙げられる。常套的修飾の例としては、 1)アミド基の加水分解によるカルボキシル基への転
化、 2)アミド基のホフマン転位によるアミノ基への転化、 3)アミド基の、HN(R)(R)およびホルムアルデ
ヒドを用いてのマンニッヒ反応による−CONH−CH
−N(R)(R)への転化(式中、RおよびRは同一で
あるかもしくは異なり、それぞれ炭素数1〜4のアルキ
ル基、炭素数2もしくは3のヒドロキシアルキル基また
はベンジル基を表す)、 4)側鎖エステル基とアルキレンジアミン(HN−R−
NH)との反応による−CONH−R−NHの導入(式
中、Rは炭素数2〜6のアルキレン基を表す) 5) 2)〜4)の反応により得られる(置換)アミノ
基のアルキル化による第4級アンモニウム化、等が挙げ
られる。
【0033】本発明の水溶性ポリマー(P1)を得るた
めの上記単独重合または共重合の方法については特に制
限はなく、常法によって行うことができる。例えば、1
種もしくは2種以上からなるモノマーを水に溶解もしく
は懸濁し、重合開始剤として過硫酸カリウム等、重合促
進剤としてチオ硫酸ナトリウム等を用いて、反応温度5
0〜100℃で重合を行う。重合度の調整には、連鎖移
動剤として第二級アルコール、メルカプトコハク酸等を
用いることができる。また、得られる単独重合体または
共重合体の必要に応じての修飾(加水分解、ホフマン転
位、マンニッヒ反応、第4級アンモニウム化等)は常法
により行うことができる。
めの上記単独重合または共重合の方法については特に制
限はなく、常法によって行うことができる。例えば、1
種もしくは2種以上からなるモノマーを水に溶解もしく
は懸濁し、重合開始剤として過硫酸カリウム等、重合促
進剤としてチオ硫酸ナトリウム等を用いて、反応温度5
0〜100℃で重合を行う。重合度の調整には、連鎖移
動剤として第二級アルコール、メルカプトコハク酸等を
用いることができる。また、得られる単独重合体または
共重合体の必要に応じての修飾(加水分解、ホフマン転
位、マンニッヒ反応、第4級アンモニウム化等)は常法
により行うことができる。
【0034】得られる水溶性ポリマー(P1)の分子量
は、ポリアクリル酸エステルを標準物質として用いるゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によ
り、5,000以上であるのが、皮膜の耐久性の確保の
ため、適当である。該分子量は好ましくは5,000〜
300,000、さらに好ましくは10,000〜10
0,000である。
は、ポリアクリル酸エステルを標準物質として用いるゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によ
り、5,000以上であるのが、皮膜の耐久性の確保の
ため、適当である。該分子量は好ましくは5,000〜
300,000、さらに好ましくは10,000〜10
0,000である。
【0035】次に、水溶性3価クロム化合物(A)とし
ては、特に制限はなく、例えば硫酸クロム、硝酸クロ
ム、フッ化クロム、酢酸クロム、塩化クロム、重リン酸
クロム等が挙げられる。水溶性3価クロム化合物(A)
の使用量は、一般に、水溶性ポリマー(P1)固形分の
100重量部に対して0.01〜70重量部であること
が必要であり、0.1〜50重量部であることが好まし
く、1〜50重量部であることがさらに好ましく、5〜
40重量部であることがさらに一層好ましい。配合量が
0.01重量部未満では耐食性が不十分であり、70重
量部を超えると臭気を生ずる恐れがある。
ては、特に制限はなく、例えば硫酸クロム、硝酸クロ
ム、フッ化クロム、酢酸クロム、塩化クロム、重リン酸
クロム等が挙げられる。水溶性3価クロム化合物(A)
の使用量は、一般に、水溶性ポリマー(P1)固形分の
100重量部に対して0.01〜70重量部であること
が必要であり、0.1〜50重量部であることが好まし
く、1〜50重量部であることがさらに好ましく、5〜
40重量部であることがさらに一層好ましい。配合量が
0.01重量部未満では耐食性が不十分であり、70重
量部を超えると臭気を生ずる恐れがある。
【0036】水溶性のジルコニウム化合物もしくはチタ
ン化合物(B)としては、特に制限はなく、例えば酢酸
ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、
ヘキサフルオロジルコニウム酸およびその塩(Na塩、
K塩等)、硫酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム等、ヘ
キサフルオロチタン酸およびその塩(Na塩、K塩、N
H塩等)、硫酸チタン等が挙げられる。水溶性のジルコ
ニウム化合物もしくはチタン化合物(B)の使用量は、
一般に、水溶性ポリマー(P1)固形分の100重量部
に対して0.001〜70重量部であることが必要であ
り、0.1〜50重量部であることが好ましく、0.5
〜50重量部であることがさらに好ましく、1〜40重
量部であることがさらに一層好ましい。配合量が0.0
01重量部未満では耐食性が不十分であり、70重量部
を超えると臭気を生ずる恐れがある。
ン化合物(B)としては、特に制限はなく、例えば酢酸
ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、
ヘキサフルオロジルコニウム酸およびその塩(Na塩、
K塩等)、硫酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム等、ヘ
キサフルオロチタン酸およびその塩(Na塩、K塩、N
H塩等)、硫酸チタン等が挙げられる。水溶性のジルコ
ニウム化合物もしくはチタン化合物(B)の使用量は、
一般に、水溶性ポリマー(P1)固形分の100重量部
に対して0.001〜70重量部であることが必要であ
り、0.1〜50重量部であることが好ましく、0.5
〜50重量部であることがさらに好ましく、1〜40重
量部であることがさらに一層好ましい。配合量が0.0
01重量部未満では耐食性が不十分であり、70重量部
を超えると臭気を生ずる恐れがある。
【0037】本発明のアルミニウムまたはその合金の親
水化処理用組成物については、前述のごとく、上記成分
P1、AおよびBおよび必要に応じ、さらなる水からな
っていれば、本発明の目的は達せられるが、さらなる成
分として、分子中にカルボキシル基、スルホン酸基、ホ
スホン酸基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級
アミノ基、第4級アンモニウム基、ヒドロキシル基、グ
リシジル基またはアミド基を有し、モノマー(I)と異
なるモノマー(III)およびこれらの塩のいずれかの
単独重合またはモノマー(III)およびこれらの塩の
2種以上の共重合によって得られるか、またはモノマー
(III)もしくはその塩と共重合し得るが、ヒドロキ
シル基、グリシジル基およびアミド基のいずれをも有し
ないノニオニックモノマーとモノマー(III)もしく
はその塩との共重合によって得られ、合計モノマー中の
モノマー(III)もしくはその塩の比率が40モル%
以上である水溶性ポリマー(P2)を、固形分基準で、
P1 100重量部に対して1〜400重量部含有させ
る場合には、得られる皮膜の親水性をさらに向上させる
ことができる。
水化処理用組成物については、前述のごとく、上記成分
P1、AおよびBおよび必要に応じ、さらなる水からな
っていれば、本発明の目的は達せられるが、さらなる成
分として、分子中にカルボキシル基、スルホン酸基、ホ
スホン酸基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級
アミノ基、第4級アンモニウム基、ヒドロキシル基、グ
リシジル基またはアミド基を有し、モノマー(I)と異
なるモノマー(III)およびこれらの塩のいずれかの
単独重合またはモノマー(III)およびこれらの塩の
2種以上の共重合によって得られるか、またはモノマー
(III)もしくはその塩と共重合し得るが、ヒドロキ
シル基、グリシジル基およびアミド基のいずれをも有し
ないノニオニックモノマーとモノマー(III)もしく
はその塩との共重合によって得られ、合計モノマー中の
モノマー(III)もしくはその塩の比率が40モル%
以上である水溶性ポリマー(P2)を、固形分基準で、
P1 100重量部に対して1〜400重量部含有させ
る場合には、得られる皮膜の親水性をさらに向上させる
ことができる。
【0038】上記で、分子中にカルボキシル基、スルホ
ン酸基またはホスホン酸基を有するモノマー(III)
およびこれらの塩としては、上記P1の説明で述べたア
ニオニックモノマーおよびそれらの塩を用いることがで
きる。また上記で、分子中に第1級アミノ基、第2級ア
ミノ基、第3級アミノ基または第4級アンモニウム基を
有するモノマー(III)およびこれらの塩としては、
上記P1の説明で述べたカチオニックモノマーおよびそ
れらの塩を用いることができる。また上記で、分子中に
ヒドロキシル基、グリシジル基またはアミド基を有し、
モノマー(I)と異なるモノマー(III)としては、
2−ヒドロキシアルキル(C=2,3)(メタ)アクリ
レート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジア
セトンアクリルアミド等を用いることができる。
ン酸基またはホスホン酸基を有するモノマー(III)
およびこれらの塩としては、上記P1の説明で述べたア
ニオニックモノマーおよびそれらの塩を用いることがで
きる。また上記で、分子中に第1級アミノ基、第2級ア
ミノ基、第3級アミノ基または第4級アンモニウム基を
有するモノマー(III)およびこれらの塩としては、
上記P1の説明で述べたカチオニックモノマーおよびそ
れらの塩を用いることができる。また上記で、分子中に
ヒドロキシル基、グリシジル基またはアミド基を有し、
モノマー(I)と異なるモノマー(III)としては、
2−ヒドロキシアルキル(C=2,3)(メタ)アクリ
レート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジア
セトンアクリルアミド等を用いることができる。
【0039】上記で、モノマー(III)と共重合し得
るが、ヒドロキシル基、グリシジル基およびアミド基の
いずれをも有しないノニオニックモノマーとしては、特
に限定されないが、例えばスチレン、アルキル(C=1
〜8)(メタ)アクリレート、酢酸ビニル等が挙げられ
る。
るが、ヒドロキシル基、グリシジル基およびアミド基の
いずれをも有しないノニオニックモノマーとしては、特
に限定されないが、例えばスチレン、アルキル(C=1
〜8)(メタ)アクリレート、酢酸ビニル等が挙げられ
る。
【0040】本発明で使用する水溶性ポリマー(P2)
を得るための上記単独重合または共重合の方法は、水溶
性ポリマー(P1)の場合と同様で良い。
を得るための上記単独重合または共重合の方法は、水溶
性ポリマー(P1)の場合と同様で良い。
【0041】得られる水溶性ポリマー(P2)の分子量
は、ポリアクリル酸エステルを標準物質として用いるゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によ
り、1,000以上であるのが、皮膜の親水性の確保の
ため、適当である。該分子量は好ましくは1,000〜
500,000、さらに好ましくは5,000〜20
0,000である。
は、ポリアクリル酸エステルを標準物質として用いるゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によ
り、1,000以上であるのが、皮膜の親水性の確保の
ため、適当である。該分子量は好ましくは1,000〜
500,000、さらに好ましくは5,000〜20
0,000である。
【0042】水溶性ポリマー(P2)を使用する場合、
本発明組成物中での使用量は、固形分基準で、P1 1
00重量部に対して1〜400重量部が適当であり、5
〜300重量部が好ましい。
本発明組成物中での使用量は、固形分基準で、P1 1
00重量部に対して1〜400重量部が適当であり、5
〜300重量部が好ましい。
【0043】さらに、本発明の親水化処理用組成物に、
分解温度100℃以上の防菌剤を含有させることによ
り、フィン間隙に繁殖する微生物の代謝物による腐敗臭
を抑えることができる。分解温度100℃以上の防菌剤
としては、特に限定されないが、例えば5−クロロ−2
−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−メチル
−4−イソチアゾリン−3−オン、2−(4−チオシア
ノメチルチオ)ベンゾチアゾール、2,2−ジブロモ−
3−ニトリロプロピオンアミド、ソジウムエチレンビス
(ジチオカーバメート)、ソジウム2−ピリジンチオー
ル−1−オキサイド、2,2´−ジチオビス(ピリジン
−1−オキサイド)、2,4,5,6−テトラクロロイ
ソフタロニトリル、2−メチルカルボニルアミノベンツ
イミダゾール、ジンク2−ピリジンチオール−1−オキ
サイド、2−(4−チアゾリル)−ベンツイミダゾー
ル、p−クロロ−m−キシレノール、1,2−ベンツイ
ソチアゾリン−3−オン、2−ブロモ−2−ニトロプロ
パン−1,3−ジオール、メタホウ酸バリウム、2−n
−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、ビス(1
−ヒドロキシ−2−ピリジンチオナト)ジンク、Agま
たはCuを有するゼオライト化合物等が挙げられる。上
記防菌剤を使用する場合、本発明組成物中での使用量
は、防菌効果を挙げ得る量であれば良いが、通常、P1
固形分100重量部に対して0.01〜50重量部が適
当であり、0.1〜50重量部が好ましい。
分解温度100℃以上の防菌剤を含有させることによ
り、フィン間隙に繁殖する微生物の代謝物による腐敗臭
を抑えることができる。分解温度100℃以上の防菌剤
としては、特に限定されないが、例えば5−クロロ−2
−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−メチル
−4−イソチアゾリン−3−オン、2−(4−チオシア
ノメチルチオ)ベンゾチアゾール、2,2−ジブロモ−
3−ニトリロプロピオンアミド、ソジウムエチレンビス
(ジチオカーバメート)、ソジウム2−ピリジンチオー
ル−1−オキサイド、2,2´−ジチオビス(ピリジン
−1−オキサイド)、2,4,5,6−テトラクロロイ
ソフタロニトリル、2−メチルカルボニルアミノベンツ
イミダゾール、ジンク2−ピリジンチオール−1−オキ
サイド、2−(4−チアゾリル)−ベンツイミダゾー
ル、p−クロロ−m−キシレノール、1,2−ベンツイ
ソチアゾリン−3−オン、2−ブロモ−2−ニトロプロ
パン−1,3−ジオール、メタホウ酸バリウム、2−n
−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、ビス(1
−ヒドロキシ−2−ピリジンチオナト)ジンク、Agま
たはCuを有するゼオライト化合物等が挙げられる。上
記防菌剤を使用する場合、本発明組成物中での使用量
は、防菌効果を挙げ得る量であれば良いが、通常、P1
固形分100重量部に対して0.01〜50重量部が適
当であり、0.1〜50重量部が好ましい。
【0044】本発明のアルミニウムまたはその合金の親
水化処理用組成物には、さらに、防錆剤、レベリング
剤、充填剤、着色剤、界面活性剤、消泡剤等を、本発明
の効果や皮膜性能を損なわない範囲で添加し得る。
水化処理用組成物には、さらに、防錆剤、レベリング
剤、充填剤、着色剤、界面活性剤、消泡剤等を、本発明
の効果や皮膜性能を損なわない範囲で添加し得る。
【0045】本発明のアルミニウムまたはその合金の親
水化処理用組成物の固形分濃度は、該組成物をアルミニ
ウムまたはその合金表面に1回塗布し、乾燥して形成さ
れる皮膜の厚さが、0.05〜20μm、特に0.1〜
5μmとなるような固形分濃度であれば良い。
水化処理用組成物の固形分濃度は、該組成物をアルミニ
ウムまたはその合金表面に1回塗布し、乾燥して形成さ
れる皮膜の厚さが、0.05〜20μm、特に0.1〜
5μmとなるような固形分濃度であれば良い。
【0046】次に、上記親水化処理用組成物を用いる、
本発明のアルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化
処理方法について説明する。被親水化処理物はアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金、より詳しくはアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金製の材料または製品である。
アルミニウム合金としては、特に制限ないが、アルミニ
ウムとマンガン、ケイ素、マグネシウム等との合金であ
って、アルミニウム含量が80重量%以上であるアルミ
ニウム合金が例示され、具体的にはJIS2024、J
IS3004、JIS5052等が挙げられる。かかる
アルミニウムまたはアルミニウム合金製の材料としては
板材、管材、棒材、熱交換器に使用するフィン材等、製
品としては熱交換器、冷凍器等が挙げられる。本発明の
親水化処理用組成物はポストコート処理によるアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金製熱交換器の親水化処理に
特に好適に使用される。
本発明のアルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化
処理方法について説明する。被親水化処理物はアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金、より詳しくはアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金製の材料または製品である。
アルミニウム合金としては、特に制限ないが、アルミニ
ウムとマンガン、ケイ素、マグネシウム等との合金であ
って、アルミニウム含量が80重量%以上であるアルミ
ニウム合金が例示され、具体的にはJIS2024、J
IS3004、JIS5052等が挙げられる。かかる
アルミニウムまたはアルミニウム合金製の材料としては
板材、管材、棒材、熱交換器に使用するフィン材等、製
品としては熱交換器、冷凍器等が挙げられる。本発明の
親水化処理用組成物はポストコート処理によるアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金製熱交換器の親水化処理に
特に好適に使用される。
【0047】本発明組成物の適用に際しては、通常それ
に先立って、常法により適用表面の脱脂、水洗、乾燥を
行う。本発明組成物は、通常の塗布方法、例えば浸漬、
噴霧、ロールコート、フローコート等によりアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金表面に塗布することができ
る。本発明組成物の塗布後、乾燥を行う。乾燥方法は特
に限定されないが、通常、乾燥は熱風乾燥により、80
〜300℃、特に100〜250℃で行うのが適当であ
る。
に先立って、常法により適用表面の脱脂、水洗、乾燥を
行う。本発明組成物は、通常の塗布方法、例えば浸漬、
噴霧、ロールコート、フローコート等によりアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金表面に塗布することができ
る。本発明組成物の塗布後、乾燥を行う。乾燥方法は特
に限定されないが、通常、乾燥は熱風乾燥により、80
〜300℃、特に100〜250℃で行うのが適当であ
る。
【0048】乾燥後の皮膜厚は、0.05〜20μmで
あることが必要であり、0.1〜5μmであることが好
ましい。0.05μm未満では被親水化処理物に十分な
親水性を付与することが困難で、20μmを超えると被
親水化処理物の熱伝導性を低下させる恐れがある。
あることが必要であり、0.1〜5μmであることが好
ましい。0.05μm未満では被親水化処理物に十分な
親水性を付与することが困難で、20μmを超えると被
親水化処理物の熱伝導性を低下させる恐れがある。
【0049】
【作用】本発明のアルミニウムまたはアルミニウム合金
の親水化処理用組成物を用いて得られる皮膜は、長期に
亘って、臭気を発生せずまた優れた耐食性および親水性
を維持する。さらにかくのごとく親水性皮膜に耐食性を
付与することにより、これまで一般的に行われてきた化
成皮膜を省くことが可能となった。本発明組成物による
親水性皮膜の腐食抑制効果の機構は必ずしも明らかでは
ないが、以下のように考えられる。水溶性ポリマー(P
1)と水溶性3価クロム化合物が網状構造を有する皮膜
を形成することは公知であるが、その網状構造の皮膜を
水溶性のジルコニウム化合物もしくはチタン化合物
(B)がより強固な皮膜にし、それによって腐食の進行
が妨げられるものと考えられる。さらにこれによって、
この親水性皮膜のみで長期に亘る優れた耐食性を示すと
共に、長期に亘る優れた親水性および防臭性を維持する
ことができるものと考えられる。長期に亘って臭気が発
生しないのは形成された皮膜が臭気成分を含有しないこ
とと腐食等による臭気成分の発生を皮膜が防止すること
によると考えられる。
の親水化処理用組成物を用いて得られる皮膜は、長期に
亘って、臭気を発生せずまた優れた耐食性および親水性
を維持する。さらにかくのごとく親水性皮膜に耐食性を
付与することにより、これまで一般的に行われてきた化
成皮膜を省くことが可能となった。本発明組成物による
親水性皮膜の腐食抑制効果の機構は必ずしも明らかでは
ないが、以下のように考えられる。水溶性ポリマー(P
1)と水溶性3価クロム化合物が網状構造を有する皮膜
を形成することは公知であるが、その網状構造の皮膜を
水溶性のジルコニウム化合物もしくはチタン化合物
(B)がより強固な皮膜にし、それによって腐食の進行
が妨げられるものと考えられる。さらにこれによって、
この親水性皮膜のみで長期に亘る優れた耐食性を示すと
共に、長期に亘る優れた親水性および防臭性を維持する
ことができるものと考えられる。長期に亘って臭気が発
生しないのは形成された皮膜が臭気成分を含有しないこ
とと腐食等による臭気成分の発生を皮膜が防止すること
によると考えられる。
【0050】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに具体的に
説明するが、これらは単なる例示であって本発明の限定
を何等意味するものではない。 実施例1 アルミニウム(JIS3003)製熱交換器を、60℃
に保たれた弱アルカリ脱脂剤(ファインクリーナー31
5、日本パーカライジング(株)製)の30g/L水溶
液に50秒間浸漬して油分などの表面の汚染物を除去し
た後、水道水で30秒間水洗した。この熱交換器を、ポ
リアクリルアミド固形分(分子量約5万)100重量
部、重リン酸クロム10重量部、ヘキサフルオロチタン
酸10重量部および水5000重量部からなる親水化処
理用組成物に25℃で30秒間浸漬後、エアーブローに
より液切りを行い、ついで140℃に調整した熱風循環
式オーブン内で30分間加熱乾燥して親水性皮膜を形成
させた。この皮膜の厚さをLECO社(米国)の表面炭
素測定装置を用いて測定した。
説明するが、これらは単なる例示であって本発明の限定
を何等意味するものではない。 実施例1 アルミニウム(JIS3003)製熱交換器を、60℃
に保たれた弱アルカリ脱脂剤(ファインクリーナー31
5、日本パーカライジング(株)製)の30g/L水溶
液に50秒間浸漬して油分などの表面の汚染物を除去し
た後、水道水で30秒間水洗した。この熱交換器を、ポ
リアクリルアミド固形分(分子量約5万)100重量
部、重リン酸クロム10重量部、ヘキサフルオロチタン
酸10重量部および水5000重量部からなる親水化処
理用組成物に25℃で30秒間浸漬後、エアーブローに
より液切りを行い、ついで140℃に調整した熱風循環
式オーブン内で30分間加熱乾燥して親水性皮膜を形成
させた。この皮膜の厚さをLECO社(米国)の表面炭
素測定装置を用いて測定した。
【0051】実施例2 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、ポリアクリル
アミド固形分(分子量約5万)100重量部、重リン酸
クロム30重量部、ヘキサフルオロジルコニウム酸30
重量部および水5000重量部からなる親水化処理用組
成物を用いた以外は実施例1と同様にして親水性皮膜を
形成させた。 実施例3 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、ポリアクリル
アミド固形分(分子量約3万)100重量部、フッ化ク
ロム10重量部、ヘキサフルオロジルコニウム酸10重
量部および水5000重量部からなる親水化処理用組成
物を用いた以外は実施例1と同様にして親水性皮膜を形
成させた。
アミド固形分(分子量約5万)100重量部、重リン酸
クロム30重量部、ヘキサフルオロジルコニウム酸30
重量部および水5000重量部からなる親水化処理用組
成物を用いた以外は実施例1と同様にして親水性皮膜を
形成させた。 実施例3 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、ポリアクリル
アミド固形分(分子量約3万)100重量部、フッ化ク
ロム10重量部、ヘキサフルオロジルコニウム酸10重
量部および水5000重量部からなる親水化処理用組成
物を用いた以外は実施例1と同様にして親水性皮膜を形
成させた。
【0052】実施例4 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、アクリルアミ
ド(90mol%)と2−アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸ナトリウム塩(10mol%)との
共重合体固形分(分子量約4万)100重量部、フッ化
クロム50重量部、ヘキサフルオロジルコニウム酸10
重量部および水5000重量部からなる親水化処理用組
成物を用いた以外は実施例1と同様にして親水性皮膜を
形成させた。 実施例5 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、アクリルアミ
ドとアクリル酸との80:20(モル比)の共重合体の
ナトリウム塩固形分(分子量約7万)100重量部、硫
酸クロム10重量部、硫酸チタン1重量部および水50
00重量部からなる親水化処理用組成物を用いた以外は
実施例1と同様にして親水性皮膜を形成させた。 実施例6 実施例1の親水化処理用組成物にポリ−2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムを20
重量部加えた親水化処理用組成物を用いた以外は実施例
1と同様にして親水性皮膜を形成させた。
ド(90mol%)と2−アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸ナトリウム塩(10mol%)との
共重合体固形分(分子量約4万)100重量部、フッ化
クロム50重量部、ヘキサフルオロジルコニウム酸10
重量部および水5000重量部からなる親水化処理用組
成物を用いた以外は実施例1と同様にして親水性皮膜を
形成させた。 実施例5 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、アクリルアミ
ドとアクリル酸との80:20(モル比)の共重合体の
ナトリウム塩固形分(分子量約7万)100重量部、硫
酸クロム10重量部、硫酸チタン1重量部および水50
00重量部からなる親水化処理用組成物を用いた以外は
実施例1と同様にして親水性皮膜を形成させた。 実施例6 実施例1の親水化処理用組成物にポリ−2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムを20
重量部加えた親水化処理用組成物を用いた以外は実施例
1と同様にして親水性皮膜を形成させた。
【0053】比較例1 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、ポリアクリル
アミドを含有しないことを除き実施例1と同様の親水化
処理用組成物を用いた以外は実施例1と同様にして親水
性皮膜を形成させた。 比較例2 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、重リン酸クロ
ムを含有しないことを除き実施例2と同様の親水化処理
用組成物を用いた以外は実施例1と同様にして親水性皮
膜を形成させた。
アミドを含有しないことを除き実施例1と同様の親水化
処理用組成物を用いた以外は実施例1と同様にして親水
性皮膜を形成させた。 比較例2 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、重リン酸クロ
ムを含有しないことを除き実施例2と同様の親水化処理
用組成物を用いた以外は実施例1と同様にして親水性皮
膜を形成させた。
【0054】比較例3 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、ヘキサフルオ
ロジルコニウム酸を含有しないことを除き実施例3と同
様の親水化処理用組成物を用いた以外は実施例1と同様
にして親水性皮膜を形成させた。 比較例4 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、ヘキサフルオ
ロジルコニウム酸10重量部に代えてヘキサフルオロジ
ルコニウム酸200重量部を用いたことを除き実施例3
と同様の親水化処理用組成物を用いた以外は実施例1と
同様にして親水性皮膜を形成させた。
ロジルコニウム酸を含有しないことを除き実施例3と同
様の親水化処理用組成物を用いた以外は実施例1と同様
にして親水性皮膜を形成させた。 比較例4 実施例1の親水化処理用組成物に代えて、ヘキサフルオ
ロジルコニウム酸10重量部に代えてヘキサフルオロジ
ルコニウム酸200重量部を用いたことを除き実施例3
と同様の親水化処理用組成物を用いた以外は実施例1と
同様にして親水性皮膜を形成させた。
【0055】評価試験 実施例1〜5および比較例1〜4で作製した、皮膜を形
成させた熱交換器について、以下の方法による評価を行
った。 <試験法> (1)初期親水性 熱交換器フィン部の対水接触角をFACE接触角型CA
−P型接触角計(協和界面科学製)を用いて測定した。 (2)耐久後の親水性 室温で流水中に72時間浸漬後のフィン部の対水接触角
を上記接触角計を用いて測定した。
成させた熱交換器について、以下の方法による評価を行
った。 <試験法> (1)初期親水性 熱交換器フィン部の対水接触角をFACE接触角型CA
−P型接触角計(協和界面科学製)を用いて測定した。 (2)耐久後の親水性 室温で流水中に72時間浸漬後のフィン部の対水接触角
を上記接触角計を用いて測定した。
【0056】(3)耐食性 塩水噴霧試験法JIS Z−2371に基づく耐食性試
験において、72時間暴露後の錆面積を外観より評価し
た。評価基準は以下の通りである。 ◎ 変色なし ○ 錆発生 10%未満 □ 錆発生 10%以上25%未満 △ 錆発生 25%以上50%未満 × 錆発生 50%以上 (4)防臭性 流水(脱イオン水:0.5L/分)浸漬72時間後の臭
気を5段階で評価した。評価基準は以下の通りである。 ◎ 無臭 ○ わずかに臭う □ 少し臭う △ 明らかに臭う × 強烈に臭う
験において、72時間暴露後の錆面積を外観より評価し
た。評価基準は以下の通りである。 ◎ 変色なし ○ 錆発生 10%未満 □ 錆発生 10%以上25%未満 △ 錆発生 25%以上50%未満 × 錆発生 50%以上 (4)防臭性 流水(脱イオン水:0.5L/分)浸漬72時間後の臭
気を5段階で評価した。評価基準は以下の通りである。 ◎ 無臭 ○ わずかに臭う □ 少し臭う △ 明らかに臭う × 強烈に臭う
【0057】実施例1〜5および比較例1〜4の組成の
親水性皮膜を有するアルミニウム製熱交換器について、
親水化処理用組成物の組成と皮膜の厚さと上記評価方法
による評価の結果を表1にまとめて示す。表1から明ら
かなように、実施例1〜5の本発明の親水化処理用組成
物により処理したアルミニウム製熱交換器では、皮膜
は、耐久試験後でも、優れた親水性、耐食性および防臭
性を有する。これらに対して、比較例1〜3の請求項1
に記載の成分の1つでも欠く親水化処理用組成物により
処理したアルミニウム製熱交換器では、皮膜の耐食性、
親水性および防臭性の少なくとも1つが不十分であっ
た。また、ヘキサフルオロジルコニウム酸を200重量
部と過剰に配合した比較例4では防臭性が不十分であっ
た。
親水性皮膜を有するアルミニウム製熱交換器について、
親水化処理用組成物の組成と皮膜の厚さと上記評価方法
による評価の結果を表1にまとめて示す。表1から明ら
かなように、実施例1〜5の本発明の親水化処理用組成
物により処理したアルミニウム製熱交換器では、皮膜
は、耐久試験後でも、優れた親水性、耐食性および防臭
性を有する。これらに対して、比較例1〜3の請求項1
に記載の成分の1つでも欠く親水化処理用組成物により
処理したアルミニウム製熱交換器では、皮膜の耐食性、
親水性および防臭性の少なくとも1つが不十分であっ
た。また、ヘキサフルオロジルコニウム酸を200重量
部と過剰に配合した比較例4では防臭性が不十分であっ
た。
【0058】
【表1】
【0059】
【発明の効果】本発明の親水化処理用組成物でアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金を処理して得られる親水性
皮膜は、耐久試験後でも、単層皮膜で優れた親水性、耐
食性および防臭性を示す。
ウムまたはアルミニウム合金を処理して得られる親水性
皮膜は、耐久試験後でも、単層皮膜で優れた親水性、耐
食性および防臭性を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rおよび
Rは同一であるか異なっていて、水素原子、炭素数1〜
4のアルキル基、ベンジル基または炭素数2もしくは3
のヒドロキシアルキル基を表す)で表されるモノマー
(I)の単独重合もしくはモノマー(I)の2種以上の
共重合によって得られるか、またはモノマー(I)とモ
ノマー(I)と共重合し得る他のモノマー(II)もし
くはその塩とを合計モノマー中のモノマー(I)の比率
が40モル%以上である条件で共重合することによって
得られるか、または上記で得られる単独重合体もしくは
共重合体を常套的修飾に付して得られる水溶性ポリマー
(P1)、水溶性3価クロム化合物(A)、水溶性のジ
ルコニウム化合物もしくはチタン化合物(B)、および
必要に応じてさらなる水を含有し、P1、AおよびBの
相互比率が、P1固形分100重量部に対して、A0.
01〜70重量部およびB0.001〜70重量部であ
るアルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化処理用
組成物。 - 【請求項2】 分子中にカルボキシル基、スルホン酸
基、ホスホン酸基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、
第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、ヒドロキシル
基、グリシジル基またはアミド基を有し、モノマー
(I)と異なるモノマー(III)およびこれらの塩の
いずれかの単独重合またはモノマー(III)およびこ
れらの塩の2種以上の共重合によって得られるか、また
はモノマー(III)もしくはその塩と共重合し得る
が、ヒドロキシル基、グリシジル基およびアミド基のい
ずれをも有しないノニオニックモノマーとモノマー
(III)もしくはその塩との共重合によって得られ、
合計モノマー中のモノマー(III)もしくはその塩の
比率が40モル%以上である水溶性ポリマー(P2)
を、固形分基準で、P1 100重量部に対して1〜4
00重量部含有する請求項1記載のアルミニウムまたは
アルミニウム合金の親水化処理用組成物。 - 【請求項3】 分解温度100℃以上の防菌剤を含有す
る請求項1または2記載のアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金の親水化処理用組成物。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金の親水化処理用組成物を
アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布し、
乾燥して0.05〜20μmの膜厚の親水性皮膜を形成
させることを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の親水化処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3979999A JPH11343450A (ja) | 1998-02-19 | 1999-02-18 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化処理用組成物および親水化処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-54431 | 1998-02-19 | ||
JP5443198 | 1998-02-19 | ||
JP3979999A JPH11343450A (ja) | 1998-02-19 | 1999-02-18 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化処理用組成物および親水化処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11343450A true JPH11343450A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=26379195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3979999A Pending JPH11343450A (ja) | 1998-02-19 | 1999-02-18 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の親水化処理用組成物および親水化処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11343450A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001002937A (ja) * | 1999-04-20 | 2001-01-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 水溶性高分子組成物、水溶性高分子水溶液、石油回収用薬剤、および水溶性高分子水溶液の粘度低下抑制方法 |
JP2009536692A (ja) * | 2006-05-10 | 2009-10-15 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | 金属表面に耐食被膜として用いられる改良された三価クロム含有組成物 |
KR20120044944A (ko) * | 2009-05-29 | 2012-05-08 | 벌크 케미컬스, 인코포레이티드 | 금속 표면 처리 방법 및 조성물 |
WO2014147782A1 (ja) | 2013-03-21 | 2014-09-25 | 日本パーカライジング株式会社 | 排水性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換器の親水性表面処理剤 |
US10156016B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-12-18 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Trivalent chromium-containing composition for aluminum and aluminum alloys |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP3979999A patent/JPH11343450A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001002937A (ja) * | 1999-04-20 | 2001-01-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 水溶性高分子組成物、水溶性高分子水溶液、石油回収用薬剤、および水溶性高分子水溶液の粘度低下抑制方法 |
JP2009536692A (ja) * | 2006-05-10 | 2009-10-15 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | 金属表面に耐食被膜として用いられる改良された三価クロム含有組成物 |
US9487866B2 (en) | 2006-05-10 | 2016-11-08 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Trivalent chromium-containing composition for use in corrosion resistant coatings on metal surfaces |
KR20120044944A (ko) * | 2009-05-29 | 2012-05-08 | 벌크 케미컬스, 인코포레이티드 | 금속 표면 처리 방법 및 조성물 |
US10156016B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-12-18 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Trivalent chromium-containing composition for aluminum and aluminum alloys |
US11085115B2 (en) | 2013-03-15 | 2021-08-10 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Trivalent chromium-containing composition for aluminum and aluminum alloys |
WO2014147782A1 (ja) | 2013-03-21 | 2014-09-25 | 日本パーカライジング株式会社 | 排水性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換器の親水性表面処理剤 |
US9534132B2 (en) | 2013-03-21 | 2017-01-03 | Nihon Parkerizing Co., Ltd. | Hydrophilic surface treatment agent for aluminum-containing metal heat exchangers having excellent drainage |
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