CN107974122A - 表面处理剂、覆膜和表面处理方法 - Google Patents

表面处理剂、覆膜和表面处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种表面处理剂、利用该表面处理剂得到的覆膜、以及使用了该表面处理剂的表面处理方法等，所述表面处理剂能够形成对于亲水性和疏水性这两者的固体微粒具有防污性(耐固体微粒附着性)、并且对于油脂蒸气、挥发性有机化合物具有防污性(耐有机物蒸气附着性)的覆膜。一种金属表面处理剂，其含有水性介质、水性介质分散型微粒(A)、水性介质溶解型树脂(B)、以及交联剂(C)，前述水性介质分散型微粒(A)是包含选自由丙烯酸系树脂、苯硫醚系树脂和酰胺系树脂组成的组中的至少1种以上的水性介质分散型微粒，前述水性介质溶解型树脂(B)是由单体构成的聚合物或共聚物或它们的盐，或者为包含前述聚合物、前述共聚物和前述盐中的至少1种以上的混合物，所述单体具有选自羧基、磺酸基、羟基、酰胺基和磷酰胆碱基中的1种以上的官能团，前述交联剂(C)具有至少1个醛基。

Description

表面处理剂、覆膜和表面处理方法
技术领域
本发明涉及表面处理剂、利用该表面处理剂形成的覆膜、以及金属材料的表面处理方法。详细而言，涉及用于使汽车车体、汽车部件、家庭用制品等成形加工品；铸造品；片；线圈等金属材料的表面形成覆膜的表面处理剂和表面处理方法、以及利用该表面处理剂形成的覆膜。
背景技术
为了对片、线圈、成形品等各种金属材料赋予各种性能而实施表面处理。作为例子，为了提高其与涂料的密合性、或者为了防止腐蚀而提高耐蚀性、或者为了保护表面不受加工时的损伤或摩擦的影响而实施表面处理。金属材料之中，铝材、其合金材料通常质量轻且加工性优异，因此大多用于家电、汽车等。另外还具有热导率大的性质，因此被用于各种热交换器的部件、例如散热片等。对散热片等部件要求耐蚀性、亲水性及其持续性，为了赋予这些性能而实施了表面处理。
作为用于赋予耐蚀性、亲水性及其持续性的表面处理方法，以往开发了使用以聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮作为主要成分的表面处理剂的表面处理方法(例如参照专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-302042号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来已明确：由于大气中浮游的微粒、挥发性有机化合物冲击并附着于热交换器中的散热片(フィン)表面而导致热交换效率降低。该微粒中存在表面为亲水性的砂尘、表面为疏水性的煤烟等，挥发性有机化合物中存在以甲苯、苯之类的一般有机溶剂为首，引发健康损害的甲醛、香料成分等被世界卫生组织定义的多种物质。此外，因烹饪加热而产生的油脂蒸气也会附着于散热片的表面，导致热交换效率降低。因此，近年来期望开发出不仅具有耐蚀性、亲水性及其持续性，且能够抑制亲水性和疏水性的微粒、挥发性有机化合物附着的表面处理覆膜。
本发明的一个目的是提供表面处理剂、利用该表面处理剂得到的覆膜、以及使用了该表面处理剂的表面处理方法等，所述表面处理剂能够形成对于亲水性和疏水性这两者的固体微粒具有防污性(耐固体微粒附着性)、并且对于油脂蒸气、挥发性有机化合物具有防污性(耐有机物蒸气附着性)的覆膜。
本发明的另一目的是使利用表面处理剂得到的覆膜具有耐蚀性、亲水性及其持续性。
用于解决问题的方法
用于解决上述课题的本发明是：
(1)一种金属表面处理剂，其特征在于，其含有水性介质、水性介质分散型微粒(A)、水性介质溶解型树脂(B)、以及交联剂(C)，前述水性介质分散型微粒(A)是包含选自由丙烯酸系树脂、苯硫醚系树脂和酰胺系树脂组成的组中的至少1种以上的水性介质分散型微粒，前述水性介质溶解型树脂(B)为由单体构成的聚合物或共聚物或它们的盐，或者为包含前述聚合物、前述共聚物和前述盐中的至少1种以上的混合物，所述单体具有选自羧基、磺酸基、羟基、酰胺基和磷酰胆碱基中的1种以上的官能团，前述交联剂(C)具有至少1个醛基；
(2)根据上述(1)所述的表面处理剂，其中，前述水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量(MA)相对于前述水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量(MA)与前述水性介质溶解型树脂(B)的固体成分质量(MB)的合计之比{MA/(MA+MB)}为0.03以上且0.95以下；
(3)根据上述(1)或(2)所述的表面处理剂，其中，前述交联剂(C)的固体成分质量(MC)相对于前述水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量(MA)与前述水性介质溶解型树脂(B)的固体成分质量(MB)的合计之比{MC/(MA+MB)}为0.02以上且5.99以下；
(4)一种覆膜，其是通过使上述(1)～(3)中任一项所述的表面处理剂接触金属材料的一部分或全部表面并干燥而得到的；
(5)一种金属材料的表面处理方法，其包括：使上述(1)～(3)中任一项所述的表面处理剂接触金属材料的一部分或全部表面的工序；以及，对于前述表面处理剂接触后的前述金属材料的表面进行干燥的工序；等等。
发明的效果
根据本发明，可提供能够形成对于亲水性和疏水性这两者的固体微粒具有防污性(耐固体微粒附着性)、并且对于油脂蒸气、挥发性有机化合物具有防污性(耐有机物蒸气附着性)的覆膜，且使前述覆膜具有耐蚀性、耐水密合性、初始亲水性和亲水持续性的表面处理剂；利用该表面处理剂得到的覆膜；以及使用了该表面处理剂的表面处理方法等。
具体实施方式
本发明的表面处理剂包含水性介质、水性介质分散型微粒(A)、水性介质溶解型树脂(B)、以及交联剂(C)。通过使用该表面处理剂，能够形成对于亲水性和疏水性这两者的固体微粒具有防污性(耐固体微粒附着性)、并且对于油脂蒸气、挥发性有机化合物具有防污性(耐有机物蒸气附着性)的覆膜，前述覆膜能够形成具有耐蚀性、耐水密合性、初始亲水性和亲水持续性的覆膜。尤其是，通过将表面处理剂中包含的水性介质分散型微粒(A)与水性介质溶解型树脂(B)的配合比率最佳化，或者使水性介质分散型微粒(A)的种类最佳化，或者使水性介质分散型微粒(A)和水性介质溶解型树脂(B)与交联剂(C)的配合比率最佳化，能够提高覆膜的各种性能。因此，本发明的表面处理剂和覆膜对于例如冷气设备、暖气设备等空调机等中的热交换器的部件、更具体而言是铝散热片材料等而言是有用的。
[表面处理剂]
本发明所述的表面处理剂含有水性介质、水性介质分散型微粒(A)、水性介质溶解型树脂(B)、以及交联剂(C)。此外，与水性介质溶解型树脂(B)相关的“水性介质溶解型”是指相对于25℃的水100g溶解0.1g以上的树脂。
(水性介质)
本发明中的水性介质是指：以全部液体介质的质量作为基准时，含有50质量％以上的水。作为水性介质中包含的除了水之外的液体介质，可列举出例如己烷、戊烷等烷烃系介质；苯、甲苯等芳香族系介质；乙醇、1-丁醇、乙基溶纤剂等醇系介质；四氢呋喃、二噁烷等醚系介质；乙酸乙酯、乙酸丁氧基乙酯等酯系介质；二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺系介质；二甲基亚砜等砜系介质；六甲基磷酸三酰胺等磷酸酰胺系介质；等等。这些除了水之外的液体介质可以混合1种，也可以组合并混合2种以上。应予说明，从环境上和经济上的观点出发，优选仅使用水。
(水性介质分散型微粒(A))
水性介质分散型微粒(A)是非水溶性的颗粒，形状没有特别限定。作为上述微粒，可列举出例如丙烯酸系树脂(含有羧基；包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯酸系树脂、聚丙烯酸酯等)、苯硫醚系树脂(含有苯硫醚基)和酰胺系树脂(含有酰胺基)等。微粒的非水溶性这一性质除了表示微粒自身为非水溶性的性质之外，还表示水溶性的丙烯酸系树脂或酰胺系树脂经交联而呈现非水溶性的性质。此处，“非水溶性”是指添加至水后，根据目视水平，呈现未溶解而悬浮和/或分散状态的性质。
水性介质分散型微粒(A)的平均粒径优选为3nm以上且4μm以下、更优选为5nm以上且3μm以下、进一步优选为10nm以上且1μm以下。如果水性介质分散型微粒(A)的平均粒径超过5μm，则容易从覆膜脱离。此外，从抑制前述表面处理剂中的水性介质分散型微粒(A)沉降、再分散性的观点出发，水性介质分散型微粒(A)的D90优选为5μm以下。应予说明，针对水性介质分散型微粒(A)的平均粒径和D90的测定方法没有特别限定，可以通过使用了激光衍射式粒度分布测定装置等的公知方法进行测定。
作为水性介质分散型微粒(A)的具体例，没有特别限定，可列举出东洋纺织公司制造的“Taftic F-120”、“Taftic F-167”、“Taftic F-200”、“Taftic HU700E”、“TafticHU707E”、“Taftic HU720SF”、“Taftic HU720P”、“Taftic HU820E”等；TOABO公司(トーア紡コーポレーション)制造的“POMP605”、“POMP610”、“POMP900”、“POMP605-SI01-4”等；积水化学工业公司制造的“ADVANCELL HB-2051”、“ADVANCELL HB-4051”、“ADVANCELL N-001”、“ADVANCELL K-001”等；积水化成品工业公司制造的“MB-4”、“MB-8”、“MB-4C”、“MB-8C”、“MBP-8”、“ACP-8C”、“ACX-806C”、“AFX-8”等；东丽公司制造的“Nylon 6TR-1”、“Nylon 6TR-1”、“Nylon 12SP-500”、“Nylon 12SP-10”、“TORAYPEARL PPS”、“TORAYPEARL PAI”等等。应予说明，这些颗粒可以使用市售的湿式微粉碎机/分散机(珠磨机)进行湿式粉碎等而将平均粒径调整至上述范围内。通过使用水性介质分散型微粒(A)，能够制造对于亲水性和疏水性这两者的固体微粒的防污性(耐固体微粒附着性)、对于挥发性有机化合物的防污性(耐有机物蒸气附着性)进一步提高的覆膜。
(水性介质溶解型树脂(B))
水性介质溶解型树脂(B)是由单体构成的聚合物或共聚物或它们的盐、或者包含前述聚合物、前述共聚物和前述盐中的至少1种以上的混合物，所述单体具有选自羧基、磺酸基、羟基、酰胺基和磷酰胆碱基中的1种以上的官能团。应予说明，聚合物或共聚物的盐是指：聚合物或共聚物中存在的羧基和/或磺酸基上的全部或一部分氢原子被碱金属或铵(铵离子)取代而成的盐。此处，作为碱金属，可列举出例如锂、钠、钾等。此外，上述共聚物包括嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物等。水性介质溶解型树脂(B)能够制造使亲水持续性进一步提高的覆膜。
作为水性介质溶解型树脂(B)的聚合物可列举出具有羧基、磺酸基、羟基、酰胺基和磷酰胆碱基的单体的聚合物；具有选自由羧基、磺酸基、羟基、酰胺基和磷酰胆碱基组成的组中的至少1种以上官能团的单体的聚合物。作为具有2种以上官能团的单体，可列举出例如具有羧基和磺酸基的单体；具有羧基和磺酸基和羟基的单体；具有羟基和酰胺基的单体；具有羟基和羧基的单体；具有羟基和磺酸基的单体；具有羟基和磷酰胆碱基的单体；具有羟基和羧基和酰胺基的单体；具有羧基和磺酸基和酰胺基的单体等。
作为水性介质溶解型树脂(B)的共聚物是2种或3种以上的不同单体的共聚物，至少1种单体只要是上述单体中的任一者就没有特别限定。作为构成共聚物的单体的组合，可列举出例如具有羧基的单体的2种以上的组合；具有羧基的单体的1种或2种以上与具有磺酸基的单体的1种或2种以上的组合；具有羧基的单体的1种或2种以上与具有磺酸基的单体的1种或2种以上与具有羟基的单体的1种或2种以上的组合；具有羧基的单体的1种或2种以上与具有磺酸基的单体的1种或2种以上与具有酰胺基的单体的1种或2种以上的组合；具有羟基的单体的1种或2种以上与具有酰胺基的单体的1种或2种以上的组合；具有羟基的单体的1种或2种以上与具有磺酸基的单体的1种或2种以上的组合；具有羟基的单体的1种或2种以上与具有磺酸基的单体的1种或2种以上与具有羧基的单体的1种或2种以上的组合；具有羟基的单体的1种或2种以上与具有磺酸基的单体的1种或2种以上与具有酰胺基的单体的1种或2种以上的组合等。
作为水性介质溶解型树脂(B)，可列举出例如由(甲基)丙烯酸、巴豆酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷羧酸、马来酸、富马酸、衣康酸、粘康酸、柠康酸等含羧基单体构成的聚合物或其碱金属盐或铵盐；该含羧基单体与能够与该含羧基单体共聚的其它单体的共聚物或其碱金属盐或铵盐；羧甲基纤维素或其碱金属盐或铵盐；丙烯酸与甲基丙烯酸与丙烯酸磺基乙酯、苯乙烯磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等含磺酸基的单体的共聚物或其碱金属盐或铵盐；由该含磺酸基的单体构成的聚合物或其碱金属盐或铵盐；聚乙烯醇或其衍生物或它们的碱金属盐或铵盐；聚丙烯酰胺或其衍生物、聚丙烯酰胺或其衍生物(含羟基)、含酰胺基的单体与含羟基的单体的共聚物、含酰胺基和羟基的聚合物；含磷酰胆碱基的聚合物等。作为上述含羧基单体与能够与该含羧基单体共聚的其它单体的共聚物，可列举出例如该含羧基单体与该含磺酸基的单体的共聚物；丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物等由该含羧基单体之中的2种单体构成的共聚物等。
水溶性介质溶解型树脂(B)的具体例如下所示。作为由(甲基)丙烯酸、巴豆酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙羧酸、马来酸、富马酸、衣康酸、粘康酸、柠康酸等含羧基单体构成的聚合物或其碱金属盐或铵盐的具体例，可列举出日本纯药公司制造的“Jurimer AC-10NH”、“Jurimer AC-10S”；作为丙烯酸与甲基丙烯酸与丙烯酸磺基乙酯、苯乙烯磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等含磺酸基的单体的共聚物或其碱金属盐或铵盐的具体例，可列举出东亚合成公司制造的“Aron A-12SL”；作为聚乙烯醇或其衍生物或它们的碱金属盐或铵盐的具体例，可列举出可乐丽公司制造的“KURARAY POVALPVA105”；作为聚丙烯酰胺或其衍生物(含羟基)的具体例，可列举出Harima ChemicalsGroup公司制造的“HARICOAT 1057”；作为含磷酰胆碱基的聚合物的具体例，可列举出日油公司制造的“LIPIDURE(リピジュア)-MF”、“LIPIDURE-CF72”、“LIPIDURE-AF”、“LIPIDURE-NS”、“LIPIDURE-CM5206”、“LIPIDURE-BL103”、“LIPIDURE-BL203”、“LIPIDURE-BL206”、“LIPIDURE-BL405”、“LIPIDURE-BL802”、“LIPIDURE-BL1002”等。
(交联剂(C))
交联剂(C)具有能够对利用表面处理剂形成的覆膜与金属材料表面之间赋予高耐水密合性的特征，只要是具有至少1个醛基的单体就没有特别限定，可以是具有2个以上醛基的单体(例如二醛)，可以使用公知物。具有1个醛基的单体中，除了醛基之外，期望还具有能够供于交联反应的官能团、例如选自羧基和羟基中的1种以上的官能团。醛基可以与例如羧基、羟基、酰胺基、磷酰胆碱基等官能团进行交联反应。作为交联剂(C)的具体例，可列举出例如乙二醛、丙二醛、马来二醛、琥珀二醛、戊二醛、三甲酰基甲烷等脂肪族醛；对羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、邻苯二甲醛、对苯二甲醛、1,3,5-苯三甲醛等芳香族醛等。这些醛可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。交联剂(C)能够制造使耐水密合性进一步提高的覆膜。
应予说明，水性介质溶解型树脂(B)和交联剂(C)可通过公知的方法进行制造。
(成分比率)
表面处理剂中包含的水性介质分散型微粒(A)含量相对于表面处理剂的固体成分总量优选为5.0质量％以上且85.0质量％以下、更优选为7.0质量％以上且55.0质量％以下。如果水性介质分散型微粒(A)的含量处于该范围，则能够制造对于亲水性和疏水性这两者的固体微粒的防污性(耐固体微粒附着性)、对于挥发性有机化合物的防污性(耐有机物蒸气附着性)进一步提高的覆膜。
此外，水性介质溶解型树脂(B)的含量相对于表面处理剂的固体成分总质量优选为10.0质量％以上且90.0质量％以下、更优选为35.0质量％以上83.0质量％以下。如果水性介质溶解型树脂(B)的含量在该范围内，则能够制造亲水持续性、初始亲水性进一步提高的覆膜。
此外，交联剂(C)的含量相对于表面处理剂的固体成分总质量优选为5.0质量％以上且85.0质量％以下、更优选为10.0质量％以上且58.0质量％以下。如果交联剂(C)的含量在该范围内，则能够制造耐水密合性进一步提高的覆膜。
应予说明，表面处理剂中包含的水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量(MA)相对于水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量(MA)与水性介质溶解型树脂(B)的固体成分质量(MB)的合计之比{MA/(MA+MB)}优选为0.03以上且0.95以下、更优选为0.05以上且0.89以下、进一步优选为0.09以上且0.47以下。如果MA/(MA+MB)在该范围内，则能够制造初始密合性进一步提高的覆膜。
应予说明，表面处理剂中包含的交联剂(C)的固体成分质量(MC)相对于水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量(MA)与水性介质溶解型树脂(B)的固体成分质量(MB)的合计之比{MC/(MA+MB)}优选为0.02以上且5.99以下、更优选为0.05以上且5.67以下、进一步优选为0.1以上且1.4以下。如果MC/(MA+MB)在该范围内，则能够制造耐水密合性、亲水持续性和耐蚀性进一步提高的覆膜。
(其它成分)
本发明的表面处理剂只要具有水性介质分散型微粒(A)、水性介质溶解型树脂(B)和交联剂(C)，就没有特别限定，除此之外，为了改善涂装性、作业性、涂膜物性等，可以添加各种水性介质、涂料添加剂等添加剂。作为添加剂，可列举出例如水溶性有机溶剂、表面活性剂、表面调节剂、湿润分散剂、防沉降剂、抗氧化剂、消泡剂、防锈剂、抗菌剂、防霉剂等，可以配合这些之中的1种或2种以上。
[表面处理剂的制造]
本发明的表面处理剂可通过将水性介质分散型微粒(A)、水性介质溶解型树脂(B)、交联剂(C)、以及根据需要的各种添加剂添加至水性介质并混合来制造。除此之外，也可以通过将水性介质分散型微粒(A)和水性介质溶解型树脂(B)添加至水性介质，并在常温下混合或者一边加热一边混合后，添加交联剂(C)或交联剂(C)的水性介质分散体并混合，根据需要添加各种添加剂并进一步混合来制造。
[金属材料的表面处理方法和覆膜的制造方法]
本发明所述的金属材料的表面处理方法(例如附带覆膜的金属材料的制造方法)包括：使上述表面处理剂接触金属材料的一部分或全部表面的接触工序；以及，对与前述表面处理剂接触后的金属材料的表面进行干燥的干燥工序，可通过这些工序来制造覆膜。
(接触工序)
表面处理剂的接触方法根据要处理的金属材料的形状等而适当选择最佳的方法。作为接触方法，可列举出例如辊涂法、浸渍法、喷涂法等。更具体而言，例如如果金属材料为片状，则优选应用辊涂法、喷涂法。此外，如果金属材料为成形品，则优选应用浸渍法。
上述接触工序中的表面处理剂的接触条件没有特别限定。例如，接触表面处理剂时的该表面处理剂和金属材料的温度优选为5℃以上且50℃以下、更优选为20℃以上且40℃以下，不限定于这些温度。应予说明，接触时间可以适当设定，通常为2秒以上且180秒以内。
(干燥工序)
干燥方法没有特别限定，可列举出例如使用了热风、感应加热器、红外线、近红外线等的方法。此外，干燥时间可根据表面处理剂的组成来适当选择最佳条件，从生产率和覆膜形成性的观点出发，优选为1秒以上且1800秒以下的范围内，更优选为10秒以上且1200秒以下的范围内。
干燥温度以金属材料的最高到达温度(PMT)计优选为60℃以上、更优选为80℃以上、特别优选为150℃以上(170℃)。出于与生产率的权衡，干燥温度的上限通常为200℃、250℃或300℃。如果干燥温度为60℃以上，则作为表面处理剂主要溶剂的水分充分挥发，覆膜被固定在金属材料表面上，因此能够制造耐蚀性进一步提高的覆膜。
(前处理工序)
本发明所示的表面处理方法可以在接触工序前根据需要出于去除金属材料表面的油分、污垢的目的而实施前处理。金属材料有时出于防锈的目的而涂布有防锈油，有时在作业过程中附着加工油等油分、污垢。因此，通过实施前处理，能够使金属材料的表面保持清净，能够使金属材料上均匀地接触表面处理剂。应予说明，金属材料的表面无油分、污垢等，能够使表面处理剂均匀接触时，没必要一定进行前处理。前处理方法没有特别限定，可列举出热水洗、溶剂清洗、碱脱脂清洗、酸洗等方法。
(耐蚀覆膜形成处理工序)
此外，出于提高耐蚀性的目的，可以在接触工序之前实施在金属材料上形成具有耐蚀性的覆膜的处理。作为其处理方法，没有特别限定，可列举出使用了铬酸铬酸盐、磷酸铬酸盐、磷酸锆等化成处理剂的化成处理；使用含铬或不含铬的表面处理剂，形成具有耐蚀性的覆膜的处理等。
(金属材料)
要使用的金属材料的形状、结构等没有特别限定，可列举出例如板状、箔状等。要使用的金属材料可列举出铝材(A1050P等)、镁材(MP1B等)、铜材(C1020等)、铁材、钛材和各自的合金材料(例如各种SUS材料：SUS304等)等。其中适合为铝材和铝合金材料。进而，可以在与该金属材料不同的金属材料、陶瓷材料、有机材料等基材上通过例如镀敷、蒸镀、金属包层等方法来覆盖上述铝材、铜材、铁材、钛材和各自的合金材料等。此外，以上以作为基材在金属材料上形成覆膜为例进行了说明，但本发明的基材不限定于此，也可以在例如玻璃材料等之类的非金属基材上形成覆膜。
[覆膜]
使用上述表面处理剂制造的覆膜的干燥质量(覆膜量)优选为0.1～3.0g/m2的范围内、更优选为0.2～1.5g/m2的范围内、特别优选为0.3～1.3g/m2的范围内。如果在该范围内，则能够制造耐蚀性进一步提高的覆膜。
如上所述，根据本发明所述的表面处理剂、覆膜和表面处理方法，能够形成对于亲水性和疏水性这两者的固体微粒的防污性(耐固体微粒附着性)、对于油脂蒸气或挥发性有机化合物的防污性(耐有机物蒸气附着性)优异，且耐蚀性、初始亲水性、亲水持续性和耐水密合性优异的亲水性覆膜。因此，使用形成有本发明的亲水性覆膜的铝散热片材而制造的热交换器(例如冷气设备、暖气设备等空调机中组装的热交换器等)不仅具有初始亲水性、亲水持续性等性能，还具有防止固体微粒和有机物蒸气附着的性能，因此能够抑制热交换效率降低。
实施例
以下通过实施例进一步详述本发明，但下述实施例不限定本发明，在不超脱本发明主旨的范围内进行变更实施的全部内容均包括在本发明中。
[试验片的制作]
(金属材料)
作为金属材料，使用了JIS H4000:2014中规定的铝材料(A1050P)、JIS G4305:2012中规定的不锈钢材料(SUS304)、JIS H3100:2012中规定的铜材料(C1020P)、以及JIS4201:2011中规定的镁材料(MP1B)。各种金属材料的大小为长300mm×宽150mm×厚0.1mm。
(对于金属材料的前处理)
将各种金属材料以40℃在碱脱脂剂(商品名：Fine Cleaner 315E、NihonParkerizing株式会社制)的30g/L水溶液中浸渍60秒钟，去除各种金属材料表面上的油分、污垢。接着，水洗金属材料的表面，并以100℃进行干燥。
(对于铝材料的磷酸铬酸盐处理)
以50℃对实施了上述前处理的铝材料的表面喷涂2～10秒钟的磷酸铬酸盐表面处理剂(商品名：アルクロムK702、Nihon Parkerizing株式会社制)的47g/L水溶液，使得Cr附着量达到特定量，然后进行水洗，以80℃使其干燥3分钟，从而形成磷酸铬酸盐覆膜。
(表面处理剂)
使用水作为水性溶剂，一边搅拌，一边以表1(表1-1～表1-3)所示的固体成分质量比例依次添加各成分，制备各实施例和各比较例的表面处理剂。应予说明，表1中的各成分的种类栏记载的各符号是指表2～4分别示出的物质。此外，表面处理剂中的固体成分全部设为10质量％。
[表1-1]
表1-1
[表1-2]
表1-2
[表1-3]
表1-3
[表2]
【表2】
表2
将使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置((株)堀场制作所制，“LA-920”)，利用下述条件测定的中值粒径值记作平均粒径的值。
分散液：水
折射率：1.33
粒径基准：体积
测定温度：25℃
[表3]
【表3】
表3
[表4]
表4
符号 名称
C1 乙二醛
C2 戊二醛
C3 对苯二甲醛
(表面处理)
使用棒涂机，在实施了前处理的铝材料、实施了前处理和磷酸铬酸盐处理的铝材料、不锈钢材料、铜材料和镁材料的表面涂布各种表面处理剂(实施例1～187和比较例1～7的表面处理剂)后，不经水洗，以表5(表5-1～表5-3)所示的干燥温度干燥10秒钟，从而利用各种表面处理剂形成覆膜，制作各试验片。应予说明，各试验片的覆膜的形成通过调整各种表面处理剂的浓度或者改变所用棒涂机的种类来实施，用以达到表5所示的覆膜量。使用这样操作而制作的各试验片进行下述性能评价。应予说明，表5中的干燥温度表示试验片的最高到达温度(PMT)。
[表5-1]
表5-1
[表5-2]
表5-2
[表5-3]
表5-3
[性能评价]
对于实施例1～187和比较例1～7的表面处理剂进行各种性能评价。进行性能评价的结果，1以上判断为合格(满足特定基准)，0判断为不合格(不满足特定基准)。
(耐粉尘性(耐固体微粒附着性))
耐固体微粒附着性评价按照日本特开2009-229040号公报记载的方法来进行。通过空气将疏水性固体微粒和亲水性固体微粒吹附至表面处理金属材料的覆膜表面，通过目视观察对由各微粒的附着而导致的着色进行6阶段评价。基于下述评价基准来评价耐蚀性。将其结果示于表5。
(评价基准)
5：基本没有微粒的附着
4：略微存在微粒的附着
3：微粒的附着少
2：微粒的附着较多
1：微粒的附着非常多
0：与微粒对于未表面处理金属材料的附着为同等(非常多)
此处，金属材料是指铝材料(A1050P)。
(耐污染性(耐有机物蒸气附着性))
耐有机物蒸气附着性评价中，将试验片在离子交换水的流水中浸渍1小时后，在室温下使其干燥，接着将该试验片设置在装有硬脂酸2g、单萜烯2g的烧杯中，在密闭状态下使其暴露，在95℃的温度下保管72小时而使表面污染。此处，单萜烯是香气成分，其种类没有特别限定。其后，向试验片表面滴加2μL的水滴，测定30秒后的接触角。其后，基于下述评价基准来评价测定结果。将其结果示于表5。
(评价基准)
5：45°以下的接触角
4：超过45°且为50°以下的接触角
3：超过50°且为55°以下的接触角
2：超过55°且为60°以下的接触角
1：超过60°且为70°以下的接触角
0：超过70°的接触角
(初始亲水性)
关于亲水性，使用接触角计(型号：DIGIDROP D-S、法国GBX公司制)，通过液滴法来测定接触角。具体而言，在试验片表面滴加2μL的水滴，测定30秒后的接触角。其后，基于下述评价基准评价测定结果。将其结果示于表5。
(评价基准)
5：10°以下的接触角
4：超过10°且为15°以下的接触角
3：超过15°且为20°以下的接触角
2：超过20°且为30°以下的接触角
1：超过30°且为40°以下的接触角
0：超过40°的接触角
(耐水密合性：湿式刷磨试验)
关于耐水密合性，在试验片上承载被纯水打湿的无纺布，用玻璃棒自其上施加1kg的载重，使其相对于试验片的表面平行地以10cm的宽度往返滑动5次，观察滑动部位的外观变化，基于下述评价基准进行评价。将其结果示于表5。
(评价基准)
5：完全没有变化
4：通过对着光可知略有滑动痕迹
3：可知略有滑动痕迹
2：可知滑动痕迹，但观察不到覆膜的剥离
1：观察到明显的覆膜剥离(可看见基底)
0：覆膜完全剥离
(亲水持续性：干湿循环试验)
关于干湿后的亲水持续性，将试验片轻轻地浸渍在装满不流动的离子交换水的水槽中并保持10分钟，轻轻地取出并风干10分钟，将上述操作作为1个循环，反复进行100个循环。其后，在试验片表面滴加2μL的水滴，测定30秒后的接触角。其后，基于下述评价基准来评价测定结果。将其结果示于表5。
6：10°以下的接触角
5：超过10°且为15°以下的接触角
4：超过15°且为20°以下的接触角
3：超过20°且为30°以下的接触角
2：超过30°且为40°以下的接触角
1：超过40°且为50°以下的接触角
0：超过50°的接触角
通过上述评价结果而示出：根据本发明的表面处理剂、覆膜和表面处理方法，能够形成对于亲水性和疏水性这两者的固体微粒的防污性(耐固体微粒附着性)、对于油脂蒸气或挥发性有机化合物的防污性(耐有机物蒸气附着性)优异，且耐蚀性、初始亲水性、亲水持续性和耐水密合性优异的覆膜。

Claims (5)

1.一种金属表面处理剂，其特征在于，其含有水性介质、水性介质分散型微粒(A)、水性介质溶解型树脂(B)、以及交联剂(C)，
所述水性介质分散型微粒(A)是包含选自由丙烯酸系树脂、苯硫醚系树脂和酰胺系树脂组成的组中的至少1种以上的水性介质分散型微粒，
所述水性介质溶解型树脂(B)为由单体构成的聚合物或共聚物或它们的盐，或者为包含所述聚合物、所述共聚物和所述盐中的至少1种以上的混合物，所述单体具有选自羧基、磺酸基、羟基、酰胺基和磷酰胆碱基中的1种以上的官能团，
所述交联剂(C)具有至少1个醛基。
2.根据权利要求1所述的表面处理剂，其中，所述水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量MA相对于所述水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量MA与所述水性介质溶解型树脂(B)的固体成分质量MB的合计之比、即MA/(MA+MB)为0.05以上且0.89以下。
3.根据权利要求1或2所述的表面处理剂，其中，所述交联剂(C)的固体成分质量MC相对于所述水性介质分散型微粒(A)的固体成分质量MA与所述水性介质溶解型树脂(B)的固体成分质量MB的合计之比、即MC/(MA+MB)为0.05以上且5.67以下。
4.一种覆膜，其是通过使权利要求1～3中任一项所述的表面处理剂接触金属材料的一部分或全部表面并干燥而得到的。
5.一种金属材料的表面处理方法，其包括下述工序：
使权利要求1～3中任一项所述的表面处理剂接触金属材料的一部分或全部表面的工序；以及，
对与所述表面处理剂接触后的所述金属材料的表面进行干燥的工序。
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