CZ20011605A3 - Hydrofilizační činidlo kovového materiálu, hydrofilizační tekutina, způsob hydrofilizace, kovový materiál a tepelný výměník - Google Patents

Hydrofilizační činidlo kovového materiálu, hydrofilizační tekutina, způsob hydrofilizace, kovový materiál a tepelný výměník Download PDF

Info

Publication number
CZ20011605A3
CZ20011605A3 CZ20011605A CZ20011605A CZ20011605A3 CZ 20011605 A3 CZ20011605 A3 CZ 20011605A3 CZ 20011605 A CZ20011605 A CZ 20011605A CZ 20011605 A CZ20011605 A CZ 20011605A CZ 20011605 A3 CZ20011605 A3 CZ 20011605A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
group
hydrophilizing
compound
hydrophilic
polymer
Prior art date
Application number
CZ20011605A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuya Nakada
Takuo Murai
Original Assignee
Henkel Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Corporation filed Critical Henkel Corporation
Publication of CZ20011605A3 publication Critical patent/CZ20011605A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C23C22/44Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also fluorides or complex fluorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/83Chemical after-treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00Coatings; Surface treatments
    • F28F2245/02Coatings; Surface treatments hydrophilic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

HYDROFILIZAČNÍ ČINIDLO KOVOVÉHO MATERIÁLU, HYDROFILIZAČNÍ TEKUTINA, ZPŮSOB HYDROFILIZACE, KOVOVÝ MATERIÁL A TEPELNÝ VÝMĚNÍK
OBLAST TECHNIKY
Navrhovaný vynález popisuje hydrofilizační činidlo, hydrofilizační tekutinu a způsob hydrofílizace kovového materiálu, kovový materiál a tepelný výměník. Konkrétněji, navrhovaný vynález popisuje hydrofilizační činidlo, hydrofilizační tekutinu bez chrómu, které mohou kovovému materiálu dodávat zdokonalení hydrofilních vlastností a odolnosti proti korozi, například kovovému materiálu založenému na hliníku používanému pro žebra tepelného výměníku. Navrhovaný vynález popisuje takový kovový materiál a tepelný výměník.
DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY
Nyní jsou tepelné výměníky vyráběny spojováním, např. spájením kovového materiálu, např. kovového materiálu založeného na hliníku. Většina takových tepelných výměníků je navržena tak, aby jejich žebra pro rozptylování tepla a ochlazování měla co možná největší povrchovou plochu, aby bylo dosaženo zvýšení rozptylování tepla a výkonného ochlazování. Navíc, prostor mezi žebry je extrémně úzký, aby byla minimalizována velikost tepelného výměníku. Proto, když běží odpařovač, v mezerách žeber se sráží vlhkost z ovzduší. Sražená voda vede k tvorbě kapek vody, které se mohou stát více náchylné k ucpávání mezer žeber a zvyšují se hydrofobní vlastnosti povrchu žeber. Výsledkem je, že se snižuje odpor ventilace mezer žeber, což snižuje účinnost teplotní výměny. Dalším způsobeným problémem je, že kapky vody jsou rozptýleny po proudu vzduchového toku.
Proto je navrhováno a zkoušeno mnoho různých způsobů pro dodání hydrofilních vlastností povrchu kovového materiálu a tudíž pro zdokonalení jeho vodní smáčivosti. Tyto způsoby jsou zaměřeny na ochranu před zadržováním vodních kapek v mezerách žeber a na ochranu před výskytem jejich ucpávání.
Jsou klasifikovány dva způsoby dodávání hydrofilních vlastností kovovému materiálu. Jedním způsobem je přidávání nebo slučování organického polymeru s anorganickou sloučeninou, zejména s alkalickým křemičitanem. Další způsob závisí pouze na organických sloučeninách. Prvně jmenovaný způsob založený na přidávání nebo slučování organického polymeru s alkalickým křemičitanem, poskytuje zlepšené hydrofilní vlastnosti a trvalost hydrofilních vlastností, ale zahrnuje problém netypického zápachu, který se zvyšuje s předpokládanou anorganickou sloučeninou, a problém mazání. Druhý způsob, který je založen výhradně na • · · · · * ·· ·· · • to · ···· · · · · • · · · to · · to • · · ······ · ·· ······ ···· ··· ·· ·· ··· organickém polymeru, vykazuje zlepšené hydrofilní vlastnosti a nemá problémy týkající se netypického zápachu a mazání, ale odolnost vrstvy složené výhradně z organické sloučeniny je slabá. Proto je obyčejně využívaný dvojitý způsob potažení, kdy je využíváno úpravy chemickými přeměnami využité jako předběžné zpracování poskytující odolnost proti korozi. Nicméně, dvojí způsob potažení je nevýhodně nákladný a navíc vykazuje nízkou produktivitu. Navíc, jelikož kyselý chroman a kyselý chroman fosforečný, které se běžně používají ve zpracování chemickými přeměnami, obsahují šestimocný chróm škodlivý pro lidské tělo, je zde možnost, že může být škodlivě ovlivněno životní prostření, zpracování tekutého odpadu a podobně.
Pro řešení těchto problémů bylo navrženo mnoho různých způsobů. Například, „Způsob zpracování tekutým hydrofilizačním ošetřujícím činidlem majícím odolnost proti korozi“ je popsán v Japonské nepřezkoušené patentové publikaci č. 63-171 684. Tento způsob spočívá v tom, že vrstva na hliníku nebo jeho slitinách vytvořená prostřednictvím syntetické pryskyřice z konkrétních monomerů poskytuje hliníku odolnost proti korozi a hydrofilní vlastnosti a podobně. Nicméně, hydrofilní vlastnosti poskytované tímto způsobem ještě nejsou postačující. Obecně vzato, vrstva je v mnoha případech používána jako podložní vrstva hydrofilní vrstvy.
Navíc, Japonská nepřezkoušená patentová publikace č. 1-270 977 s názvem „Způsob hydrofilizace hliníku nebo jeho slitin majících zlepšené hydrofilní vlastnosti a odolnost proti korozi“ popisuje tvorbu vrstvy, která může dodávat odolnost proti korozi a hydrofilní vlastnosti konkrétním polymerem PÍ a polymerem P2 majícím konkrétní funkční skupinu a činidlo vytvářející příčné vazby. Nicméně, tento způsob není přijatelný pro prostředí, jestliže hydrofilní vrstva obsahuje šestimocný chróm.
Jak bylo popsáno výše, v případě tepelného výměníku vyrobeného z kovového materiálu jako je hliník, ještě nebyla vynalezena směs hydrofilizačního činidla bez chrómu, která by dodávala zdokonalenou odolnost proti korozi a mohla zachovávat hydrofilní vlastnosti pro dosti dlouhé období času.
PODSTATA VYNÁLEZU
Navrhovaný vynález je zaměřen na řešení problémů zahrnutých v současném stavu techniky popsaném zde výše. Konkrétněji, cílem navrhovaného vynálezu je řešit takové problémy, jako je snižování účinnosti výměny tepla díky sražené vodě, rozprášení vodních kapek a tvorba netypického zápachu a problémy ve výrobním procesu a podobně, a poskytnout hydrofilizační činidlo, hydrofilizační tekutinu bez chrómu, které mohou dodávat zdokonalení hydrofilních vlastností a odolnosti proti korozi a způsob hydrofilizace, kovový materiál a tepelný výměník.
Vynálezci navrhovaného vynálezu poskytují rozsáhlé úvahy o řešení výše popsaných problémů a objevili, že tyto problémy mohou být vyřešeny prostřednictvím nanesení hydrofilizačního činidla na povrch kovového materiálu, přičemž hydrofílizační činidlo obsahuje hydrofilní polymer mající konkrétní neiontovou funkční skupinu, hydrofilní polymer mající konkrétní iontovou funkční skupinu, sloučeninu vanadu a sloučeninu mající alespoň jeden prvek vybraný z Zr, Ti, Si. Tak byl navrhovaný vynález dokončen.
Jmenovitě, hydrofílizační činidlo kovového materiálu podle prvního navrhovaného vynálezu se vyznačuje tím, že obsahuje:
(A) hydrofilní polymer mající alespoň jednu neiontovou funkční skupinu vybíranou ze skupiny obsahující primární amidovou skupinu, sekundární amidovou skupinu, terciální amidovou skupinu, hydroxylovou skupinu a polyoxyalkylenovou skupinu;
(B) hydrofilní polymer mající alespoň jednu iontovou funkční skupinu vybíranou ze skupiny obsahující skupinu sulfonové kyseliny, skupinu alkylfosfonové kyseliny, karboxylovou skupinu, primární aminovou skupinu, sekundární aminovou skupinu, terciální aminovou skupinu a kvartérní amoniovou skupinu;
(C) sloučeninu vanadu; a (D) sloučeninu mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si.
Nejlépe, hydrofilní polymer mající zmíněnou neiontovou funkční skupinu (A) ve zmíněném hydrofilizačním činidle je alespoň jeden vybraný z polymeru polyvinylalkoholu, který je vyjádřen následujícím obecným vzorcem I, a z polymeru reakčního produktu polyvinylalkoholu vyjádřeným následujícím obecným vzorcem I a diketenu.
Γ r V ť“' *
CHž —CH CH2 — c H- -X
- .1 J 1 z m s. S
O OH
CH3
C o ( I )
Ve výše uvedeném vzorci I, X představuje kopolymerizační jednotku jinou než vinylacetát a vinylalkohol a 1, m a n představují kopolymerizační množství molů kopolymerizační jednotky vinylacetátu, kopolymerizační jednotky vinylalkoholu a kopolymerizační jednotky X, v tomto pořadí, l+m+n=100 a 1 a n mohou být nula.
Nejlépe, alespoň jeden hydrofilní polymer mající neiontovou funkční skupinu (A) je vybírán z alespoň jednoho ve vodě rozpustného polymeru a ve vodě rozpustného kopolymeru akrylamidové sloučeniny vyjádřené následujícím obecným vzorcem II.
R4 O
CH2 = c —C
R4 představuje vodíkový atom nebo CH3 skupinu a R5 a R6 představují, každý nezávisle na druhém, vodíkový atom, alkylovou skupinu Cl až C4 a benzylovou skupinu nebo hydroxyalkylovou skupinu Cl až C3.
Navíc k výše zmiňovanému složení (A) až (D) je přednostně přidávána alespoň jedna přísada vybíraná ze skupiny obsahující (E) antibakteriální/protiplísňové činidlo, organické látky vytvářející příčné vazby a detergent.
Nejlépe, v upravujícím činidle podle navrhovaného vynálezu, je v hmotnostních poměrech smícháno poměrně 100 částí hmotnosti hydrofilního polymeru majícího neiontovou funkční skupinu (A), 0,1 až 1000 částí hmotnosti hydrofilního polymeru mající iontovou funkční skupinu (B), 0,1 až 200 částí hmotnosti sloučeniny vanadu (C) z hlediska iontů vanadu a 0,1 až 200 částí hmotnosti sloučeniny (D) mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si (D) z hlediska prvků.
Hydrofilizační tekutina podle navrhovaného druhého vynálezu se týče výše uvedeného upravujícího činidla, které je nanášeno tak, že na povrchu kovového materiálu vytváří hydrofilní vrstvu a vyznačuje se tím, že obsahuje 0,05 až 50 g/1 hydrofilního kopolymeru majícího neiontovou funkční skupinu (A) jako netěkavé látky, 0,05 až 50 g/1 hydrofilního polymeru majícího iontovou funkční skupinu (B) jako pevné látky, 0,05 až 10 g/1 sloučeniny vanadu (C)
• · 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 «···· ·· 0·· z hlediska iontů vanadu a 0,05 až 10 g/1 sloučeniny mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si (D) z hlediska prvků.
Způsob hydrofilizace kovového materiálu podle navrhovaného třetího vynálezu, vysvětleného v kterémkoliv z nároků 1 až 5, se vyznačuje tím, že hydrofilizační činidlo kovového materiálu je uloženo na povrch kovového materiálu a je vysušeno tak, že se vytváří hydrofílní vrstva mající zlepšenou odolnost proti korozi. Čtvrtý navrhovaný vynález popisuje kovový materiál, na jehož povrchu se vytváří hydrofílní vrstva prostřednictvím ukládání hydrofílizačního činidla na povrch kovového materiálu s následným sušením. Pátý navrhovaný vynález popisuje tepelný výměník rovněž s vytvořenou hydrofílní vrstvou.
Obsahy navrhovaných vynálezů jsou detailněji popsány níže. Zaprvé, je popsáno hydrofilizační činidlo prvního vynálezu.
Nejlépe, hydrofílní polymer mající neiontovou funkční skupinu a používaný v navrhovaném vynálezu jako první součást, obsahuje alespoň jeden z: (A-l), který je polymer polyvinylalkoholu vyjádřený výše zmiňovaným obecným vzorcem I a reakční produkt polymeru polyvinylalkoholu a diketenu; (A-2), který je kondenzovaný polymer alespoň jednoho akrylamidového polymeru vybíraného z ve vodě rozpustného polymeru a ve vodě rozpustného kopolymeru akrylamidových sloučenin vyjádřených následujícím výše zmiňovaným obecným vzorcem II, a polyethylenoxid, polyethylenglykoldiamin, kyselina adipová a ε-kaprolaktum.
Částečně zmýdelněný produkt a úplně zmýdelněný produkt polyvinylacetátu v první složce (A-l), stejně tak jako částečně zmýdelněný produkt a úplně zmýdelněný produkt kopolymeru vinylacetátu a dalšího monomeru, jsou zahrnuty v první složce (A-l). Složka kopolymeru, která je kopolymerizována s vinylacetátem, není zvláště limitována, ale mohou být uváděny následující látky: kyselina akrylová, kyselina methakrylová, kyselina itakonová, kyselina maleinová, nebo jejich soli jako aniontové složky kopolymeru; styren, akrylonitril, vinylether, methakrylamid, N-methylolmethakrylamid, methylmethakrylát, hydroxyethylmethakrylát, vinylpyrolidon, akrylmorfolin a vinylacetát jako neiontový monomer; a aminoethylmethakrylát, vinylimidazol a Ν,Ν-dimethyldiallylamin jako kationtová složka kopolymeru.
Ve výše uvedeném vzorci I, X vyznačuje polymerizační jednotku jinou než vinylacetát a vinylalkohol; 1, m a n vyznačují kopolymerizační počet molů polymerizační jednotky vinylacetátu, jednotky vinylalkoholu a kopolymerizační jednotky, v tomto pořadí. Kopolymerizační molární poměr (n/(l+m+n)) kopolymerizační jednotky X je nejlépe 0 až 0,4 a ještě lépe 0 až 0,3. Navíc, kopolymerizační molární poměr (l/(l+m+n)) polymerizační jednotky vinylacetátu je nejlépe 0 až 0,2 a ještě lépe 0 až 0,1 v polymeru polyvinylalkoholu v obecném vzorci I. Jestliže jsou tyto kopolymerizační poměry nadměrně velké, může být rozpustnost ve • · ······ • · · ······ · • · ······ «·· · ··· ·· ·· ··· vodě výsledné polyvinylalkoholové složky snížena až na nevyhovující úroveň. Rozmezí molárního poměru (m/(l+m+n)) polymerizační jednotky vinylalkoholu je určeno dvěmi výše zmiňovanými molárními poměry.
Dále, první složku (A-2) tvoří alespoň jeden akrylamidový polymer vybíraný zve vodě rozpustného polymeru a ve vodě rozpustného kopolymerů akrylamidové sloučeniny vyjádřené obecným vzorcem II, který je zmiňovaný výše. Zde ve výše zmiňovaném obecném vzorci II, R1 představuje vodíkový atom nebo CH3 skupinu, a R5 a R6 představují každý nezávisle na druhém vodíkový atom, alkylovou skupinu Cl až C4, benzylovou skupinu, nebo hydroxyalkylovou skupinu Cl až C3. Obecný vzorec II zahrnuje jeden polymerizovaný produkt akrylamidové sloučeniny (monomer (a-a)) a kopolymerizovaný produkt dvou nebo více akrylamidových sloučenin (monomer (a-a)), stejně jako kopolymer jedné nebo více akrylamidových sloučenin (monomer (a-a)) podle obecného vzorce II a jedna nebo více složek kopolymerů (a-b). Zde používaná složka kopolymerů (a-b) je vybírána z aniontových, neiontových a kationtových přídavných polymerizačních monomerů, které jsou polymerizovány s akrylamidovými monomery (a-a). Taková složka kopolymerů (a-b) může být například vybírána z aniontových nenasycených monomerů, jako je kyselina methakrylová, kyselina itakonová, kyselina maleinová, kyselina vinylsulfonová, kyselina styrensulfonová, sulfoethylakrylát, sulfoethylmethakrylát, N-methylenakrylamidsulfonát, 2-akrylamid-2-methylpropansulfonát, kyselý fosfooxyethylmethakrylát, nebo jejich soli, neiontové nenasycené monomery, jako je methakrylamid, N-methylolmethakrylamid, hydroxyethylmethakrylát, vinylpyrolidon, akrylmorfolin, polyoxyethylenglykolakrylát, polyoxyethylenglykolakrylátalkylfenylether a kationtové nenasycené monomery, jako je aminoethylmethakrylát, N,N-dimethyl-aminoethylakrylát, N-hydroxymethylaminoethylmethakrylát, vinylimidazol, vinylpyridin, N,N-diallylamin a N,N-diallyl-N,N-dimethylamoniumchlorid. Navíc, složka kopolymerů (a-b) může být vybírána z takových přídavných polymerizovaných monomerů, které nemají vysoké hydrofilní vlastnosti, jako styren, akrylonitril, vinylether, akrylesterová skupina a vinylacetát. V tomto případě je kopolymerizační poměr použité složky kopolymerů vybírán tak, aby byla zachována rozpustnost výsledného kopolymerů ve vodě v požadované úrovni.
Jeden polymer a dva nebo více kopolymerů výše zmiňovaného akrylamiového monomeru (a-a), stejně tak jako kopolymer jednoho nebo více akrylamidových monomerů (a-a) a složky kopolymerů (a-b), mohou být vystaveny pozdějšímu zpracování nebo reakci, aby byla změněna jejich struktura. Takto zpracovaný kopolymer může být použitý jako hydrofilní polymer mající neiontovou funkční skupinu (A), například následovně: reakční produkt, který je získán přidáním aminové skupiny a formalínu do reakce s amidovou skupinou, a která je přeměněna na • 9999 9 ···· •9 9 ······
9 9 9··· • 9 9 9 9 · · ·* • 9 9 9···
9·· · ··· ···· aminové skupiny a formalínu do reakce s amidovou skupinou, a která je přeměněna na aminoalkylovou skupinu (Mannichova reakce); amidová skupina, která je přeměněna na aminovou skupinu dekarboxylační reakcí, která způsobuje, že alkyl a bróm reagují s amidovou skupinou (Hofmannova reakce); esterová skupina postranního řetězce, která je přeměněna na aminovou skupinu ester-amidovou výměnnou reakcí, která způsobuje, že alkyldiamin reaguje s esterovou skupinou postranního řetězce; a kvartérní aminové skupiny.
Hydrofilní polymer mající iontovou funkční skupinu (B) a ustanovenou druhou složku, které jsou používány ve vynalezeném hydrofilizačním činidle, má alespoň jednu iontovou funkční skupinu vybíranou ze skupiny obsahující skupinu sulfonové kyseliny, skupinu alkylfosfonové kyseliny, karboxylovou skupinu, primární aminovou skupinu, sekundární aminovou skupinu, terciální aminovou skupinu a kvartérní amoniovou skupinu.
Hydrofilní polymer mající iontovou funkční skupinu (B) druhé skupiny je převážně klasifikován jako (B-l), polymer nemající kationtovou skupinu, ale mající alespoň jednu iontovou funkční skupinu vybíranou zaniontové skupiny, která obsahuje skupinu sulfonové kyseliny, skupinu alkylfosfonové kyseliny a karboxylovou skupinu, a jako (B-2), polymer nemající aniontovou skupinu a mající alespoň jeden člen vybíraný ze skupiny primární aminové skupiny, sekundární aminové skupiny, terciální aminové skupiny a kvartérní amoniové skupiny. Pro druhou složku používanou v navrhovaném vynálezu je požadováno, aby výše zmiňovaný aniontový hydrofilní polymer (B-l) a výše zmiňovaný kationtový hydrofilní polymer (B-2) nebyly používány v kombinaci.
Aniontový monomer (b-l), který vytváří aniontový hydrofilní polymer, který nemá kationtovou skupinu (B-l), může být vybírán zvinylsulfonátu, styrensulfonátu, sulfoethylakrylátu, sulfoethylmethakrylátu, N-methylensulfoakrylamidu, 2-akrylamid-2-methylpropansulfonátu, vinylfenolsulfonátu, kyselého fosfooxyethylmethakrylátu a jejich solí.
Kationtový monomer (b-2), který vytváří kationtový hydrofilní polymer (B-2), může být vybírán z aminoethylmethakrylátu, Ν,Ν-dimethylaminoethylakrylátu, N-hydroxypropylaminoethyl-methakrylátu, N-hydroxymethylaminoethylmethakrylátu, vinylimidazolu, vinylpyridinu, N,N-diallylaminu a N,N-diallyl-N,N-dimethylamoniumchloridu. Každý z těchto monomerů (b-l) a (b-2) může tvořit hydrofilní homopolymer a může být kopolymerizován s polymerizační složkou kopolymeru, aby byl vytvořen hydrofilní polymer. Výše zmíněná složka kopolymeru zahrnuje výše zmiňovaný monomer (b-l) a (b-2), stejně tak jako další monomery (b-3), například akrylamid, N-methylolmethakrylamid, hydroxyethylmethakrylát, vinylpyrolidon, a akrylmorfolin, polyethylenglykolakrylátalkylfenylether, kyselina akrylová, kyselina methakrylová, kyselina itakonová, kyselina maleinová, jejich soli, styren, akrylonitril, vinylether, • · toto···· • « · ·♦···· · *· ♦····· ··· · ··· ·· ·· ♦·· akrylesterová skupina, vinylacetát a podobně. Složka kopolymeru může být slabě hydrofílní monomer, jako je styren, akrylonitril, vinylether a methakrylové estery. Jestliže je používán takový slabě hydrofílní monomer, je jeho kopolymerizační poměr ustanoven tak, aby nenarušil požadovanou rozpustnost výsledného kopolymeru ve vodě.
Sloučenina vanadu (C), která je třetí složkou použitou v hydrofilizačním činidle navrhovaného vynálezu, je anorganická nebo organická sloučenina, která obsahuje vanad mající možnou valenci. Může zde být jmenován(a): kyselina metavanadičná, kyselina vanadičná a jejich soli (solná, draselná, amoniová), oxid vanadu jako je kysličník vanadičný, halogenidy jako je chlorid vanadičný a fluorid vanadičný, organické sloučeniny vanadu, jako je acetylacetát vanadu a vanadylacetylacetát, vanadylsulfát, sulfát vanadu, nitrát vanadu, fosfát vanadu, acetát vanadu a bifosfát vanadu.
Redukující činidlo může být používáno v kombinaci s výše zmíněnou sloučeninou vanadu, aby částečně, nebo úplně redukovalo sloučeninu vanadu, jako prostředek pro její sloučení s hydrofilizačním činidlem podle navrhovaného vynálezu. Redukovaná sloučenina vanadu je tak zahrnuta do hydrofilizačního činidla.
Čtvrtou složkou, kterou obsahuje hydrofílizační činidlo navrhovaného vynálezu, je sloučenina mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si. Toto je ve vodě rozpustná nebo ve vodě rozptýlená sloučenina. Nejvhodněji jsou používány například: sloučeniny zirkonia jako je uhličitan zirkoamonný, zirkonylnitrát, zirkonylsulfát, zirkonylnitrát a jejich soli, a sloučeniny titanu jako je diisopropoxytitan-bis-acetylaceton, kyselina fluorotitanová a jejich soli, kyselina křemíkofluorová a její soli a zásaditý křemičitan.
Do hydrofilizačního činidla podle navrhovaného vynálezu mohou být přidány antibakteriální činidla a/nebo pro tipli sňová činidla jako pátá složka, aby bylo dosaženo potlačení hnilobného zápachu, který je důsledkem rozmnožování plísní, baktérií a kvasinek, které jsou poskytovány tak, aby nebyly pátou složkou ovlivňovány účinky navrhovaného vynálezu. Je vhodné, aby antibakteriální/protiplísňová činidla použitelná v navrhovaném vynálezu byla taková, že mohou odolat během kroku sušení po nanesení vynalezeného upravujícího činidla a zahřívání, ke kterému dochází pro odstranění vody, která je rozpouštědlem upravujícího činidla. To znamená, že antibakteriální/protiplísňová činidla by neměla mít teplotu rozkladu 100 °C nebo méně.
Antibakteriální a/nebo protiplísňové činidlo, které je přidáno do hydrofilizačního činidla podle navrhovaného vynálezu, může být vybíráno například z: 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on, 2-methyl-4-isothiazolin-3-on, 2-(4-thiokyanomethylthio)benzothizol, 2,2-dibromo-3-nitril-propionamid, methylen-bis-dithiokarbamát sodný, 2-pyridinethiol-l-oxid sodný, 2-pyridin-thiol-1 -oxid zinečnatý, 2,2'-dithio-bis(pyridin-l-oxid), 2,4,5,6-tetrachlorisoftalonitril,
-thiazolyl)-benzimidazol, N-(fluorodichloromethylthio)-sulfamid, p-chloro-m-xylenol, kyselina dehydrooctová, o-fenylfenol, 1,2-benzisothiazolin barnatý, dijodmethyl-p-toluensulfon, 2-n-oktyl-4-isothiazolin-3-on, 10,10'-oxy-bis-fenoxyarsin a podobně.
Nejvhodnější přídavné množství antibakteriálního a protiplísňového činidla tvoří 0,1 až 70 % hmotnosti, lépe 0,3 až 50 % hmotnosti; dále ještě, nejvhodněji tvoří 0,5 až 30 % hmotnosti vycházející z celkové hmotnosti první složky (A) a druhé složky (B).
V navrhovaném vynálezu může být trojrozměrná struktura vytvořena použitím funkční skupiny složky A, čímž je zvýšena vodotěsnost vrstvy. Ve vodě rozpustná činidla tvořící příčné vazby mohou být pro tento účel použita. Činidlo vytvářející příčné vazby, které je zahrnuto v hydrofilizačním činidlu podle navrhovaného vynálezu, může být vybíráno z ve vodě rozpustného blokujícího polyisokyanátu, polymethylolu, polyglycidynu, sloučeniny polyaziridilu a aldehydové skupiny. Takto, organické činidlo vytvářející příčné vazby může být vybíráno z blokového polyisokyanátdisulfídu, methylolmelaminu, methylolmočoviny, methylovaného polyakrylamidu, polyethylenglykolglycidyletheru, polyethylenoxidu, gloyxalu, furfuralu a podobně. ’
Nejvhodnější přídavné množství činidla vytvářejícího příčné vazby tvoří 0,1 až 70 % hmotnosti vycházející ze 100 částí hmotnosti celkové hmotnosti první složky (A) a druhé složky (B). Jestliže je přídavné množství menší než 0,1 % hmotnosti, je efekt tvorby příčných vazeb nepostačující. Jestliže přídavné množství převyšuje 70 % hmotnosti, stává se vrstva příliš tvrdá a křehká a není tedy vhodná z hlediska schopnosti formace a přilnavosti.
Jestliže je dále nutné zdokonalit mazací vlastnosti vrstvy vytvořené použitím hydrofilizačního činidla podle navrhovaného vynálezu, nebo zdokonalit potahové provedení činidla, může být přidán detergent. Detergent použitý pro tento účel může být kterýkoliv z aniontových, kationtových, neiontových nebo amfoterních detergentů. Nicméně, není vhodné použít detergent mající iontovou vlastnost opačnou kté, kterou má polymer se složkami (A) a (B) použité v kombinaci s detergentem, neboť může být narušena stabilita upravující tekutiny.
Zde jsou následující příklady detergentů vhodných pro přidávání do hydrofilizačního činidla podle navrhovaného vynálezu: neiontový detergent jako je polyoxyethylenalkylether, např. polyoxyethylenlaurylether a polyoxyethylenstearylether, polyoxyethylenalkylfenylether, např. polyoxyethylennonylfenylether, ester mastné kyseliny a sorbitanu, např. blokový polymer oxyethylenu a oxypropylenu (Pluronic), sorbitanmonolaurát a sorbitanmonostearát, ester polyoxyethylenu, např. polyoxyethylenlaurát, polyoxyethylenstearát a polyoxyethylenoleát, ester mastné kyseliny a glycerinu a polyoxyethylenpropylenglykolalkylfenolether; aniontový detergent jako jsou mastné soli, např. laurát sodný, stearát sodný a oleát sodný, alkylsulfát, např.
• ·φφ · φφφ ·♦♦ «Φ 4 4t4f 9* ΦΦ
Φ Φ Φ Φ ♦ ·♦
Φ Φ Φ Φ Φ Φ ♦ Φ ·Φ • Φ φ Φ Φ Φ ΦΦ
ΦΦΦ Φ ΦΦΦΦΦ Φ· ΦΦΦ detergent jako jsou mastné soli, např. laurát sodný, stearát sodný a oleát sodný, alkylsulfát, např. dodecylsulfát sodný, alkyl sulfosukcinát, dialkylsulfosukcinát, aleknylsulfosukcinát a polyoxyethylenalkylsulfát; kationtový detergent jako je sůl alkylaminu, např. stearylaminacetát, kvartérní amoniové soli, např. stearyltrimethylamonium, alkylbetain, např. laurylbetain a aminooxid; a amfoterní detergent jako je aminopropionát a alkyldimethylbetain. Nejvhodnější přídavné množství použitého detergentu tvoří 0,1 až 70 % hmotnosti, lépe 0,3 až 50 % hmotnosti; ještě lépe 0,5 až 30 % hmotnosti vycházející z 100 částí hmotnosti celkové hmotnosti první složky (A) a druhé složky (B).
V hydrofílizačním činidle podle navrhovaného vynálezu je vhodné, aby byly složky smíchány v hmotnostních poměrech tak, že ku 100 částem hmotnosti první složky, např. hydrofilní polymer mající neiontovou funkční skupinu (A), je přidáno 0,1 až 1000 částí hmotností druhé složky, např. hydrofilní polymer mající iontovou funkční skupinu (B), 0,1 až 200 částí hmotnosti třetí složky, např. sloučenina vanadu (C) z hlediska iontů vanadu a 0,1 až 200 částí hmotnosti čtvrté složky, např. sloučenina (D) mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si (D) z hlediska prvků. Lépe, měly by být smíchány složky v poměrech tak, že v poměru ku 100 částem hmotnosti první složky, např. hydrofilní polymer mající neiontovou funkční skupinu (A), je přidáno 1 až 100 částí hmotnosti druhé složky, např. hydrofilní polymer mající iontovou funkční skupinu (Β), 1 až 100 částí hmotnosti třetí složky, např. sloučeniny vanadu (C) z hlediska iontů vanadu a 1 až 100 částí hmotnosti čtvrté složky, např. sloučenina (D) mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si (D) z hlediska prvků.
Hydrofilizační tekutina podle navrhovaného vynálezu nejlépe obsahuje 0,05 až 50 g/1 první složky, např. hydrofilní polymer mající neiontovou funkční skupinu (A) jako netěkavá látka, 0,05 až 50 g/1 druhé složky, např. hydrofilní polymer mající iontovou funkční skupinu (B) jako netěkavá látka, 0,05 až 10 g/1 třetí složky, např. sloučenina vanadu (C) z hlediska iontů vanadu a 0,05 až 10 g/1 čtvrté složky, např. sloučenina (D) mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si (D) z hlediska prvků. Nejlepší rozmezí koncentrací jsou: 0,5 až 10 g/1 první složky, např. hydrofilní polymer mající neiontovou funkční skupinu (A) jako netěkavá látka, 0,5 až 10 g/1 druhé složky, např. hydrofilní polymer mající iontovou funkční skupinu (B) jako netěkavá látka, 0,5 až 5 g/1 třetí složky, např. sloučenina vanadu (C) z hlediska iontů vanadu a 0,5 až 5 g/1 čtvrté složky, např. sloučenina (D) mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si (D) z hlediska prvků.
Rozpouštědlo hydrofilizačního činidla podle navrhovaného vynálezu je složeno hlavně z vody. Kombinace vody a ve vodě rozpustného rozpouštědla, jako je alkohol, keton a podobně, pro přizpůsobení rychlosti sušení, zlepšení podmínek potažení vrstvy nebo pro zvýšení rozpustnosti
« Φ· 1» ·
·· · Φ « ♦ ·
• · * ·
• · • · · • · 9
• · 9 ·
99 9 • · 9
složek, nepředstavuje žádný problém. Navíc, k hydrofilizačnímu činidlu podle navrhovaného vynálezu může být v rámci nenarušení podstaty navrhovaného vynálezu a účelu vrstvy přidán jeden nebo více prostředků proti korozi, zarovnávající činidlo, výplň, barvivo, činidlo proti pěně a podobně.
Hydrofílizační činidlo podle navrhovaného vynálezu je použito tak jak je, nebo je použito jako povrch upravující tekutina, ve které je činidlo rozpuštěno ve vodě. Koncentrace a viskozita upravující tekutiny jsou vhodně přizpůsobeny tak, aby vyhovovaly způsobu využití, které bude použito, požadované tloušťce vrstvy a podobně. Nejlépe, tloušťka vrstvy po sušení je 0,05 až 5 pm, lépe 0,1 až 2 pm. Jestliže je tloušťka vrstvy menší než 0,05 pm, je obtížné poskytnout postačující hydrofilní vlastnosti. Jestliže tloušťka vrstvy převyšuje 5 pm, je zde možnost, že tepelná vodivost je nevhodně snížena.
Povrch kovového materiálu, jehož povrch má být navrhovaným vynálezem nejlépe předběžně upraven chemickou přeměnou a podobně, aby bylo dosaženo zvýšení odolnosti proti korozi a podobně. Upravující činidlo chemické přeměny, které je založeno na fosfátu zirkonia, fosfátu titanu, vanadu a podobně, může být považováno za činidlo pro předběžnou úpravu, které zvyšuje odolnost proti korozi.
Ve způsobu hydrofílizace podle navrhovaného vynálezu, je povrch kovového materiálu odmaštěn a jestliže je to nutné, také předběžně upraven; následně je hydrofílizační činidlo ukládáno na povrch kovového materiálu a poté je zahříváno a usušeno tak, že se vytváří vrstva.
Způsoby nanášení tekutého upravujícího činidla nejsou konkrétně omezovány a mohou být využity takové způsoby, jako je namáčení, rozprašování, kartáčování, potažení otáčením, potažení proudem a podobně.
Způsob sušení pro nanesení hydrofílního upravujícího činidla není konkrétně omezován. Obyčejně je používána trouba s dmýcháním horkého vzduchu a podobně, aby došlo k sušení při teplotě 80 až 300 °C, nejlépe 100 až 250 °C, aby byla vytvořena vrstva.
PŘEHLED OBRÁZKŮ NA VÝKRESECH
Obr. 1 je grafická tabulka (tabulka 1) ukazující složení hydrofilizačního činidla podle příkladů.
Obr. 2 je grafická tabulka (tabulka 2) ukazující složení hydrofilizačního činidla podle srovnávacích příkladů.
Obr. 3 je grafická tabulka (tabulka 3) ukazující testované výsledky příkladů.
Obr. 4 je grafická tabulka (tabulka 4) ukazující testované výsledky příkladů.
PŘÍKLADY PROVEDENÍ VYNÁLEZU ·
• Φ
Navrhovaný vynález je dále vysvětlen s odkazem na následující příklady, které nicméně neomezují navrhovaný vynález.
Příklady 1 až 9 a srovnávací příklady 1 až 5
V každém z příkladů 1 až 9 a ze srovnávacích příkladů 1 až 5, byl kovový materiál podroben následující předběžné úpravě. Po předběžné úpravě byly následná hydrofilizační činidla použita pro přípravu povrchově upravených kovových materiálů. Byly provedeny níže popsané testy.
PŘÍKLAD 1.
(1) Předběžné úpravy
Byly použity způsoby předběžné úpravy různých kovových materiálů, které jsou vyznačeny na obr. 1 (tabulka 1), obr. 2 (tabulka 2).
Předběžná úprava (A)
Folie slitin hliníku a manganu (JIS-A3004, 70 mm x 150 mm, tloušťka folie je 0,12 mm) byly ponořeny na 90 sekund do vodného roztoku, který byl udržován při teplotě 60 °C a obsahoval 30 g/1 slabě zásaditého čistícího činidla (registrovaný obchodní název - Fine Cleaner 315, výrobek Nihon Parkerizing Co., Ltd.), aby byla odstraněna kontaminující hmota na povrchu, jako je olej. Folie byly poté omývány pitnou vodou. Folie slitin hliníku a manganu s očištěnými povrchy byly ponořeny na 60 sekund do vodného roztoku, který byl udržován při teplotě 40 °C a obsahoval 40 g/1 upravujícího roztoku fosfátu zirkonia (registrovaný obchodní název - N405, výrobek Nihon Parkerizing o., Ltd.), s následným omytím v pitné vodě. Sušení bylo provedeno při teplotě 80 °C po dobu 30 sekund. Na povrchu hliníkových folií byla vytvořena vrstva fosfátu zirkonia (30 až 40 mg/m2 z hlediska uloženého množství zirkonia).
Předběžná úprava (B)
Hliníkové folie (JIS-A1100, 70 mm x 150 mm, tloušťka folie je 0,12 mm) byly ponořeny na 90 sekund do vodného roztoku, který byl udržován při teplotě 60 °C a obsahoval 30 g/1 slabě zásaditého čistícího činidla (registrovaný obchodní název - Fine Cleaner 315, výrobek Nihon Parkerizing Co., Ltd.), aby byla odstraněna kontaminující hmota na povrchu, jako je olej. Folie byly poté omývány pitnou vodou. Hliníkové folie s očištěnými povrchy byly ponořeny na 60 sekund do vodného roztoku, který byl udržován při teplotě 50 °C a obsahoval 40 g/1 upravujícího roztoky fosfátu zirkonia (registrovaný obchodní název - N405, výrobek Nihon Parkerizing o., Ltd.), s následným omytím v pitné vodě. Sušení bylo provedeno při teplotě 80 °C po dobu 30 sekund. Na povrchu hliníkových folií byla vytvořena vrstva fosfátu zirkonia (25 až 35 mg/m2 z hlediska uloženého množství zirkonia).
• •ΦΦ φ φ «
• ΦΦ
Předběžná úprava (C)
Hliníkové folie (JIS-A1100, 70 mm x 150 mm, tloušťka folie je 0,12 mm) byly ponořeny na 90 sekund do vodného roztoku, který byl udržován při teplotě 60 °C a obsahoval 30 g/1 slabě zásaditého čistícího činidla (registrovaný obchodní název - Fine Cleaner 315, výrobek Nihon Parkerizing Co., Ltd.), aby byla odstraněna kontaminující hmota na povrchu, jako je olej. Folie byly poté omývány pitnou vodou. Sušení bylo provedeno při teplotě 80 °C po dobu 30 sekund.
(2) Hydrofílizační zpracování
Na kovový materiál, který byl předběžně upraven jak je popsáno výše, byly použity následující způsoby hydrofílizačního zpracování. Použité způsoby zpracování jsou ukázány na obr. 1 (tabulka 1) a obr. 2 (tabulka 2).
Způsob hydrofilizace (A)
Hydrofílizační tekutina byla přizpůsobena tak, aby měla 3% celkový obsah netěkavého materiálu. Ponoření do hydrofílizační tekutiny bylo provedeno při pokojové teplotě po dobu 10 sekund. Uložení bylo provedeno po dobu přibližně 20 sekund a zahřívání a sušení byly poté provedeny při teplotě 160 °C po dobu 5 minut. Mimochodem, cílové množství hydrofílní vrstvy bylo 0,3 až 0,5 g/m2.
Způsob hydrofilizace (B)
Hydrofílizační tekutina byla přizpůsobena tak, aby měla 7% celkový obsah netěkavého materiálu. Tyčové potažení bylo provedeno při použití potahovače tyčí č. 3 (cílová hodnota mokrého použitého množství byla 4,5 ml/m2). Zahřívání a sušení bylo provedeno při teplotě 200 °C po dobu 10 sekund.
(3) Složky hydrofílizačního činidla
Upravující činidla byly přizpůsobeny použití následujících složek a přísad. Složení upravující tekutiny je ukázáno na obr. 1 (tabulka 1) a obr. 2 (tabulka 2).
(A) Složky hydrofílního polymeru mající neiontovou funkční skupinu
1) pólyvinylalkohol (stupeň zmýdelnění - 90 mol %, molekulová hmotnost - 100 000)
2) 5 mol % diketenem upravený polyvinylalkohol (stupeň zmýdelnění - 90 mol %, molekulová hmotnost - 50 000)
3) akrylamidový polymer (molekulová hmotnost - 70 000)
4) akrylamid/akrylová kyselina = 50/50 (molekulová hmotnost - 50 000) (B) Složky hydrofílního polymeru mající iontovou funkční skupinu
Polymer mající aniontovou hydrofílní funkční skupinu (B-l)
1) Kopolymer kyseliny akrylové a sulfoethylmethakrylátu (80/20), (molekulová hmotnost 70 000)
9
9
9
2) Kopolymer kyseliny akrylové a vinylsulfonátu sodného (60/40), (molekulová hmotnost 99 •9 •·
999
000)
3) polystyrensulfonát sodný (molekulová hmotnost - 50 000)
Polymer mající kationtové hydrofilní funkční skupinu (B-2)
4) polydimethyldiallylamoniumchlorid (molekulová hmotnost - 20 000)
5) blokový polymer kyseliny adipové, aminoethylpiperazinu a e-kaprolaktu (molekulová hmotnost - 10 000) (C) Sloučeniny vanadu
1) vanadičnan sodný
2) metavanadičnan amonný (D) Sloučenina mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si
1) fluoroamonium titanu
2) fluorozirkoničitan
3) uhličitan zirkoamonný (E) Přísady
Antibakteriální činidla
1) 2-pyridinethiol-l-oxid zinečnatý
2) 2-n-oktyl-4-isothiazolin-3-on
3) 2,2-dibromo-3-nitrylopropylamid (organické činidlo vytvářející příčné vazby)
4) glyoxal
5) prepolymer polyethylenglykolpolyisokyanatanu, blok polymerizován siřičitanem sodným (obsah isokyanatanu : 5,0 - 5,5), (detergent)
6) Discol R-612, výrobek Daiichi Industry Pharmacy Co., Ltd., (neiontový detergent) (4) Testy a vyhodnocení
Následující testy a vyhodnocení byly provedeny pro upravené folie, které byly připraveny v každém z příkladů 1 až 9 a srovnávacích příkladů 1 až 5. Výsledky testů jsou ukázány na obr. 3 (tabulka 3) a obr. 4 (tabulka 4).
Hydrofilní vlastnosti
Upravené materiály pro test byly ponořeny do proudící vody při pokojové teplotě na 8 hodin, poté následovalo sušení při teplotě 80 °C po dobu 16 hodin, jako jeden cyklus zpracování. Bylo provedeno pět cyklů zpracování. Styčný úhel vody na povrchu výsledných testovaných vzorků byl měřen při použití přístroje pro měření styčného úhlu typu zpracování obrazu CA-X (výrobek Kyowa Interface Chemistry Co., Ltd.).
0 0 0 0 *0 000 0 000 00 ♦· *♦·
Prevence tvorby netypického zápachu
Upravené materiály pro test byly ponořeny do proudící vody při pokojové teplotě na 72 hodin, poté následovalo sušení při teplotě 80 °C po dobu 1 hodiny a poté byly vystaveny po dobu 1 sekundy vodním výparům vařící deionizované vody. Netypický zápach byl rychle ucítěn a vyhodnocen.
Kriteria hodnocení:
O: žádný znatelný netypický zápach
Δ: trochu znatelný netypický zápach
X: evidentně znatelný netypický zápach
Odolnost proti korozi
Byl proveden test rozprašování solí založeném na JIS-Z-2371. Po rozprášení za 240 hodin byl vyhodnocen stav tvorby bílé plísně na vzorcích.
©: žádná tvorba bílé plísně
O: vzniklá plocha bílé plísně je menší než 10%
Δ: vzniklá plocha bílé plísně je 10 až méně než 30%
X: vzniklá plocha bílé plísně je 30% nebo větší
Antibakteriální vlastnosti
Upravené materiály pro test byly ponořeny do proudící vody při pokojové teplotě na 72 hodin, poté následovalo sušení při teplotě 80 °C po dobu 1 hodiny. Takto upravené materiály byly nastříhány do 3 mm čtverečních. Živný bujón a 1:1 tekutá směs heptonu a glukózy byly použity jako výživový zdroj bakterií a plísní, v tomto pořadí. Výživový zdroj byl umístěn na povrch testovaných kusů a smíchaná tekutá suspenze následných bakterií byla rozprášena na uložený výživový zdroj. Kultura byla ponechána růstu při 30 ± 2 °C po dobu 14 dnů. Bakterie byly odebrány z kulturou zpracovávaných folií do vody potlačující bakterie. Počet bakterií ve vodě potlačující růst bakterií byl měřen při použití metody ředění kultur.
Kritéria hodnocení:
O: počet baktérií je menší než 10 /m
Δ: počet baktérií není menší než 102/m2aje menší než 105/m2
X: počet baktérií není menší než 10 /m
Použité baktérie:
Baktérie: Escherishia coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa
Plísně: Aspergillus niger, Penicillium critrinum, Cladosporium cladosporioides
Z výsledků na obr. 3 (tabulka 3) a obr. 4 (tabulka 4) je patrné, že upravené materiály získané v příkladech 1 až 9, ve kterých byly použity vynalezená hydrofilizační činidla a způsoby
9 99 ♦ ·*· 9 9 99 99 9 9
9 9 9 9 ·
9 9 · 9 9 9
16 9 999 9 9 9 999 9 9 99
*
9 99
9 9 ♦ 9 · ·
9 9 <99 zpracování, se vyznačují zlepšenou hydrofilní vlastností i za podmínek testu stability a vyznačují se zlepšenou vlastností prevence netypického zápachu. Test odolnosti proti korozi také ukázal zdokonalenou odolnost. Na rozdíl od těchto výsledků byla stabilita vrstvy ubohá a ochranná vlastnost proti netypickému zápachu a odolnost proti korozi neuspěla ve srovnávacích příkladech 1 a 4, ve kterých nebyl použit žádný z hydrofilních polymerních složek majících neiontovou funkční skupinu (A). Hydrofilní vlastnost výsledné vrstvy byla neuspokojivá ve srovnávacím příkladu 2, ve kterém nebyla použita žádná polymerní složka mající neiontovou funkční skupinu (B). Odolnost výsledné vrstvy proti korozi byla ubohá ve srovnávacím příkladu 3, ve kterém nebyla použita žádná sloučenina vanadu a ve srovnávacím příkladu 5, ve kterém nebyla použita žádná sloučenina obsahující alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si (D). Hydrofilizační činidlo a způsob zpracování navrhovaného vynálezu, může po nanesení na kovový materiál, zejména na hliník obsahující kovový materiál, vytvořit na povrchu tohoto kovového materiálu nechromovou vrstvu, která se vyznačuje zlepšenou odolností proti korozi, hydrofilní vlastností a ochrannou vlastností proti netypickému zápachu po prodloužený úsek času, bez použití vrstvy kyseliny chromové pro předběžné formování.
Ρν ZoW-

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Hydrofilizační činidlo kovového materiálu, vyznačující se tím, že obsahuje:
    (A) hydrofilní polymer mající alespoň jednu neiontovou funkční skupinu vybíranou ze skupiny obsahující primární amidovou skupinu, sekundární amidovou skupinu, terciální amidovou skupinu, hydroxylovou skupinu a polyoxyalkylenovou skupinu;
    (B) hydrofilní polymer mající alespoň jednu iontovou funkční skupinu vybíranou ze skupiny obsahující skupinu sulfonové kyseliny, skupinu alkylfosfonové kyseliny, karboxylovou skupinu, primární aminovou skupinu, sekundární aminovou skupinu, terciální aminovou skupinu a kvartérní amoniovou skupinu;
    (C) sloučeninu vanadu;
    (D) sloučeninu mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si.
  2. 2. Hydrofilizační činidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že tato složka (A) je tvořena alespoň jedním z polymeru polyvinylalkoholu vyjádřeným následujícím obecným vzorcem I a z reakčního produktu polymeru polyvinylalkoholu vyjádřeným následujícím obecným vzorcem I a diketenu,
    Γ ť' * CHž —CH- CK2 — CH- -X J 1 1 J m
    O OH
    C—O ( i )
    CHa ve vzorci 1 X vyznačuje kopolymerizační jednotku jinou než je vinylacetát a vinylalkohol, a
    1, m a n vyznačují kopolymerizační počet molů kopolymerizační jednotky vinylacetátu, polymerizační jednotky vinylalkoholu a kopolymerizační jednotky X v tomto pořadí, a 1 a n mohou být nula.
    ♦ φ
  3. 3. Hydrofilizační činidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že tato složka (A) je tvořena alespoň jedním z polymeru akrylamidu vybíraného z ve vodě rozpustného polymeru a ve vodě rozpustného kopolymeru akrylamidové sloučeniny vyjádřené následujícím obecným vzorcem II,
    R4 O / R5 CH2 = c — c—n ς
    kde R4 vyznačuje atom vodíku nebo CH3 skupinu a R5 a R6 vyznačují, každý nezávisle na druhém, atom vodíku, alkylovou skupinu Cl až C4, benzylovou skupinu, nebo hydroxyalkylovou skupinu Cl až C3.
  4. 4. Hydrofilizační činidlo podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jednu přísadu vybíranou ze skupiny obsahující (E) antibakteriální/protiplísňové činidlo, organické činidlo vytvářející příčné vazby a detergent.
  5. 5. Hydrofilizační činidlo podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že v hmotnostních poměrech jsou smíchány v poměru ku 100 částem hmotnosti hydrofílního polymeru majícího neiontovou funkční skupinu (A), 0,1 až 1000 částí hmotnosti hydrofílního polymeru majícího iontovou funkční skupinu (B), 0,1 až 200 částí hmotnosti sloučeniny vanadu (C) z hlediska iontů vanadu, a 0,1 až 200 částí hmotnosti sloučeniny mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Ar, Ti, Si (D) z hlediska prvků.
  6. 6. Hydrofilizační tekutina kovového materiálu, vyznačující se tím, že obsahuje 0,05 až 50 g/1 hydrofílního kopolymeru majícího neiontovou funkční skupinu (A) jako netěkavé látky, 0,05 až 50 g/1 hydrofílního polymeru majícího iontovou funkční skupinu (B) jako netěkavé látky, 0,05 až 10 g/1 sloučeniny vanadu (C) z hlediska iontů vanadu a 0,05 až 10 g/1 sloučeniny mající alespoň jeden prvek vybíraný ze skupiny obsahující Zr, Ti, Si (D) z hlediska prvků, každý vysvětlený v nároku 1.
    φφ-φφ «· • · · φ · φ φ φ φφφ φ φφφ · · φφφφφ φ φ* *♦ ·♦·
  7. 7. Způsob hydrofílizace kovového materiálu, vyznačující se tím, že hydrofilizační činidlo nebo hydrofilizační tekutina kovového materiálu, vysvětlené v kterémkoliv z nároků
    1 až 6, jsou uloženy na povrch kovového materiálu, který je poté usušen za tvorby hydrofilní vrstvy.
  8. 8. Kovový materiál, vyznačující se tím, že hydrofilní vrstva je vytvořena na jeho povrchu prostřednictvím ukládání hydrofilizačního činidla nebo hydrofilizační tekutiny kovového materiálu, vysvětlených v kterémkoliv z nároků 1 až 6, na povrch kovového materiálu a jeho usušením.
  9. 9. Tepelný výměník, vyznačující se tím, že hydrofilní vrstva je vytvořena na povrchu kovového materiálu prostřednictvím ukládání hydrofilizačního činidla nebo hydrofilizační tekutiny kovového materiálu, vysvětlené v kterémkoliv z nároků 1 až 6, na povrch kovového materiálu a jeho usušením.
    • · 4 »4 · · 4 4 • 4 · 4 4 • 4 4 4 4 4 • 4 4 4 4 444 44 44
CZ20011605A 1998-10-15 1999-10-14 Hydrofilizační činidlo kovového materiálu, hydrofilizační tekutina, způsob hydrofilizace, kovový materiál a tepelný výměník CZ20011605A3 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29365698 1998-10-15
JP28820499 1999-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20011605A3 true CZ20011605A3 (cs) 2002-02-13

Family

ID=26557072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20011605A CZ20011605A3 (cs) 1998-10-15 1999-10-14 Hydrofilizační činidlo kovového materiálu, hydrofilizační tekutina, způsob hydrofilizace, kovový materiál a tepelný výměník

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1136591A4 (cs)
JP (1) JP4102028B2 (cs)
KR (1) KR100415450B1 (cs)
CN (1) CN1183272C (cs)
AU (1) AU6122499A (cs)
CA (1) CA2366587A1 (cs)
CZ (1) CZ20011605A3 (cs)
MX (1) MXPA01004838A (cs)
TR (1) TR200101883T2 (cs)
WO (1) WO2000022188A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ306707B6 (cs) * 2011-09-21 2017-05-17 Nippon Paint Surf Chemicals Co., Ltd. Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002028549A1 (en) * 2000-10-02 2002-04-11 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Process for coating metal surfaces
US6764553B2 (en) 2001-09-14 2004-07-20 Henkel Corporation Conversion coating compositions
KR20030067357A (ko) * 2002-02-08 2003-08-14 엘지전자 주식회사 무기계 항균제를 이용한 에어컨 열교환기 제공 방법
FR2851181B1 (fr) * 2003-02-17 2006-05-26 Commissariat Energie Atomique Procede de revetement d'une surface
US20060042726A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 General Electric Company Non-chrome passivation of steel
JP2007225174A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Fujifilm Corp 熱交換器
NL1033242C2 (nl) * 2007-01-17 2008-07-18 Triple E B V Werkwijze voor tegen corrosie beschermen van een warmtewisselaar, alsmede warmtewisselaar en vloeibare samenstelling voor tegen corrosie beschermen van een warmtewisselaar.
TWI394863B (zh) * 2007-12-27 2013-05-01 Kansai Paint Co Ltd 金屬表面處理用組成物及從該金屬表面處理用組成物獲得之具有金屬表面處理層的表面處理金屬材
KR101071319B1 (ko) 2009-12-29 2011-10-07 재단법인 포항산업과학연구원 출강구 슬리브의 내화물 제조 방법
JP5599763B2 (ja) * 2010-11-17 2014-10-01 株式会社神戸製鋼所 水溶性樹脂、これを用いた熱交換器用フィン材、および熱交換器
US10385219B2 (en) 2011-06-23 2019-08-20 Henkel Ag & Co. Kgaa Zirconium-based coating compositions and processes
JP5827053B2 (ja) * 2011-07-15 2015-12-02 日本パーカライジング株式会社 水系金属表面処理剤及びその処理剤で処理してなる金属材料
JP6265579B2 (ja) * 2011-09-30 2018-01-24 日本ペイント・サーフケミカルズ株式会社 アルミニウム製熱交換器用表面処理剤及び表面処理方法
JP6146954B2 (ja) 2012-03-09 2017-06-14 日本ペイント・サーフケミカルズ株式会社 化成処理剤及び化成処理皮膜
CN104271800A (zh) 2012-03-09 2015-01-07 日本油漆株式会社 铝制热交换器的表面处理方法
JP6055085B2 (ja) * 2013-04-03 2016-12-27 日本ペイント・サーフケミカルズ株式会社 化成処理剤及び金属表面処理方法
CN105143512B (zh) * 2013-04-03 2018-01-12 日涂表面处理化工有限公司 铝制热交换器的表面处理方法
MX2017001755A (es) * 2014-08-08 2017-04-27 Nihon Parkerizing Agente de tratamiento de hidrofilizacion para material metalico que contiene aluminio.
JP6732644B2 (ja) * 2016-12-02 2020-07-29 日本ペイント・サーフケミカルズ株式会社 熱交換器、及び熱交換器の親水化処理方法
JP6764493B2 (ja) * 2019-01-24 2020-09-30 日本パーカライジング株式会社 金属表面処理剤、並びに皮膜を有する金属材料及びその製造方法
JP2021143312A (ja) * 2020-03-13 2021-09-24 株式会社Lixil 親水処理塗料組成物
CN111609558B (zh) * 2020-05-15 2022-01-07 华帝股份有限公司 一种防止水管腐蚀的方法及应用其的热水器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3504331A1 (de) * 1985-02-08 1986-08-14 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Hydrophilierte traegermaterialien fuer offsetdruckplatten, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
JPS62273843A (ja) * 1986-05-23 1987-11-27 昭和アルミニウム株式会社 親水性と耐食性を有する熱交換器用フインの製造方法
JP2506924B2 (ja) * 1988-04-20 1996-06-12 日本パーカライジング株式会社 アルミニウム製熱交換器
JPH06116527A (ja) * 1992-10-07 1994-04-26 Nippon Light Metal Co Ltd アルミニウム材料の表面に親水性を付与する表面処理

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ306707B6 (cs) * 2011-09-21 2017-05-17 Nippon Paint Surf Chemicals Co., Ltd. Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla

Also Published As

Publication number Publication date
TR200101883T2 (tr) 2002-05-21
KR20010099697A (ko) 2001-11-09
KR100415450B1 (ko) 2004-01-24
AU6122499A (en) 2000-05-01
EP1136591A4 (en) 2005-01-12
CA2366587A1 (en) 2000-04-20
WO2000022188A1 (fr) 2000-04-20
EP1136591A1 (en) 2001-09-26
JP4102028B2 (ja) 2008-06-18
CN1330729A (zh) 2002-01-09
MXPA01004838A (es) 2002-09-18
CN1183272C (zh) 2005-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20011605A3 (cs) Hydrofilizační činidlo kovového materiálu, hydrofilizační tekutina, způsob hydrofilizace, kovový materiál a tepelný výměník
JP4008620B2 (ja) アルミニウム合金製熱交換器
US9534132B2 (en) Hydrophilic surface treatment agent for aluminum-containing metal heat exchangers having excellent drainage
JP6184051B2 (ja) アルミニウム製熱交換器の表面処理方法
JPH11106945A (ja) 金属材料用表面処理剤組成物および処理方法
JP5586834B2 (ja) 熱交換器用アルミニウムフィン材
JP2011214106A (ja) アルミニウム基材用耐食処理剤、及びそれを用いたアルミニウム基材の耐食処理方法
US20030092812A1 (en) Treating agent for imparting hydrophilicity and high corrosion resistance, hydrophilizing fluid, and method of hydrophilizing
JPH09316434A (ja) 金属材料の親水性化用水性処理剤および処理方法
JPH09296121A (ja) 金属材料用水性表面親水性化処理剤および表面処理方法
JPH086063B2 (ja) 親水性表面処理剤及び処理方法
JP2780250B2 (ja) 親水性表面処理剤、親水性表面処理浴及びアルミニウム材の表面処理方法
JPH086064B2 (ja) 親水性表面処理剤及び処理方法
JPH07102189A (ja) 親水性表面処理水溶液、親水性表面処理方法及び親水性表面処理皮膜
JPH04366182A (ja) 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
JP4357059B2 (ja) 長期耐食性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換器および製造方法
JP2000282267A (ja) アルミニウム合金の防錆・親水化処理剤およびこれを用いた防錆・親水化処理方法
CN108660450B (zh) 铝制热交换器的表面处理方法
CN112974185A (zh) 铝制翅片材