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

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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：

【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。

【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）。

【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。

【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：

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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

【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。

【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。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。