JP2000256580A - 親水性塗料組成物及びその組成物からなる親水性皮膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた親水性を付与することができ、しかも
汚染物質の吸着による皮膜の著しい親水性低下を防止す
ることができる、即ち耐汚染性をも付与することができ
る親水性塗料組成物及び親水性皮膜等を提供する。 【解決手段】 親水性塗料組成物は、カルボキシル基を
有する水溶性有機高分子又はその塩とアルカリ珪酸塩又
はSiO₂とを必須成分として含有する成膜用組成物と、こ
の成膜用組成物にて形成される膜に付着させる光触媒用
酸化チタン及び／又はSiO₂を含む酸化チタンの粉体、又
は光触媒用酸化チタン及び／又はSiO₂を含む酸化チタン
を含有する付着用組成物とに区分されたものである。親
水性皮膜は、このような親水性塗料組成物を使用して被
塗布材に形成する皮膜である。この塗料組成物及び親水
性皮膜は、熱交換器用フィン材等の各種被塗布材に適用
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中を除く場所で
使用され、親水性等の付与が求められる種々の被塗布材
に適用される親水性塗料組成物及びその組成物からなる
親水性皮膜等に係り、特に制限されるものではないが、
アルミニウム又はその合金等からなる熱交換器用フィン
材に親水性及び耐汚染性を付与する際に好適な親水性塗
料組成物及び親水性皮膜に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷房、暖房、除湿等の機能を備えた空調
機（エアコン）は、その熱交換器部に熱交換器用フィン
材を備えており、この熱交換器用フィン材は、一般に、
軽量で加工性に優れしかも熱伝導性に優れていることか
ら、アルミニウム又はその合金（以下、単に「アルミニ
ウム材」と略称する）で形成されている。

【０００３】そして、このようなエアコンを冷房運転す
ると、室内側の熱交換器部が空気中の水分の露点以下に
なるため、この熱交換器部で用いられているフィン材に
は空気中の水分が結露して付着する。この場合、その結
露水がフィン材表面でとる形状は、フィン材表面の水に
対する濡れ性できまるが、濡れ性の悪いフィン材表面で
は、結露水は略半球状の水滴となったり、更にはフィン
材間に水のブリッジを形成し、熱交換器部における通風
抵抗となって通風性を損う原因になり、また、騒音の原
因になるほか、場合によっては結露水が飛散して周辺を
汚染する原因にもなる。このような問題は、フィンピッ
チ（フィン材とフィン材との間の間隔）の狭い小型の熱
交換器においては特に顕著である。

【０００４】そこで、このような問題を解決するため、
従来においてもフィン材表面に親水性を施すことが行わ
れており、例えば、水ガラス等を主成分とする無機系
親水性塗料組成物を用いる方法（特公平２−４２３８９
号公報、特公平３−７７４４０号公報等）や、親水基
を導入した樹脂を主成分とする有機系親水性塗料組成物
を用いる方法（特開平１−２９９８７７号公報、特公平
３−４７５７０号公報等）や、界面活性剤を添加して
揮発性プレス油に対する耐性を付与した有機系親水性塗
料組成物を用いる方法（特開平３−２５４８６４号公
報）等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無機系
親水性塗料組成物を用いる方法については、フィン表
面に非常に優れた親水性皮膜が付与され、その皮膜の親
水性がシリカ（SiO₂）のシラノール基によって発現して
いるものの、その一方で皮膜が乾燥状態の時には、その
シラノール基が非水溶性の有機化合物の極性基を非常に
吸着しやすくなるという欠点がある。具体的には、その
皮膜表面は、新築家屋等における新建材から発生するさ
まざまなＶＯＣガス（揮発性有機化合物）、室内で使用
するスプレーや化粧品、電気蚊取器等から発生する有機
化合物、タバコの煙等に代表される汚染物質を吸着し、
これらＶＯＣガス等の疎水基で覆われるようになり、こ
の結果、親水性から一転して撥水性皮膜になり、冷房運
転時にエアコンから結露水が吹き出す（水飛び問題）と
いう深刻な問題が発生している。

【０００６】また、上記有機系親水性塗料組成物を用い
る方法においては、前記した無機系親水性皮膜のよう
なＶＯＣガス等の吸着による著しい親水性の低下現象
（撥水化）はないが、その有機系親水皮膜を形成したプ
レコートフィン材では、プレス加工時に用いられる揮発
性プレス油によりフィン表面に形成された親水性皮膜が
侵され、その親水性が低下するという別の問題がある。

【０００７】さらに、この有機系親水性塗料組成物の欠
点を界面活性剤を添加して補おうとするものが上記方法
であるが、この場合には、親水性処理の作業時に界面
活性剤の存在により発泡して、この親水性処理の作業性
を著しく低下させるほか、エアコン運転時に結露水がフ
ィン表面に付着すると、フィン表面に形成された親水性
皮膜からこの結露水中に界面活性剤が溶けだし、この溶
けだした界面活性剤がドレインパンを劣化させるという
深刻な問題も発生する。

【０００８】本発明は、このような事情に着目してなさ
れたものであり、その目的とするところは、被塗布材の
表面に優れた親水性を付与することができ、しかもＶＯ
Ｃガス等の汚染物質の吸着による皮膜の著しい親水性低
下を防止することができる、即ち耐汚染性をも付与する
ことができる親水性塗料組成物及び親水性皮膜等を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
従来の無機系親水性塗料組成物の優れた親水性を活かし
つつ上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、特
定の水溶性有機高分子又はその塩とアルカリ珪酸塩又は
SiO₂とを必須成分として含有する成膜用組成物と、この
成膜用組成物にて形成される膜に付着させる、少なくと
も光触媒用酸化チタンの粉体又は光触媒用酸化チタンを
含有する付着用組成物とに区分した親水性塗料組成物と
その親水性皮膜がその目的を達成できること、また、そ
の塗料組成物や親水性皮膜が熱交換器用フィンだけでは
なく親水性等の付与が要求される他の被塗布材にも適用
可能であることを見出し、本発明を完成した。

【００１０】すなわち、本発明は、カルボキシル基を有
する水溶性有機高分子又はその塩とアルカリ珪酸塩又は
SiO₂とを必須成分として含有する成膜用組成物と、この
成膜用組成物にて形成される膜に付着させる光触媒用酸
化チタン及び／又はSiO₂を含む酸化チタンの粉体、又は
光触媒用酸化チタン及び／又はSiO₂を含む酸化チタンを
含有する付着用組成物とに区分されている親水性塗料組
成物である。

【００１１】ここで、上記成膜用組成物におけるカルボ
キシル基を有する水溶性有機高分子及びその塩として
は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン
酸等から選ばれた１種又は２種以上のカルボキシル基を
有する単量体を単独重合又は共重合して得られる単独重
合体又は共重合体及びその塩や、これら１種又は２種以
上のカルボキシル基を有する単量体とこの単量体と共重
合可能な他の単量体とを共重合して得られる共重合体及
びその塩や、アルギン酸及びその誘導体類やカルボキシ
メチルセルロース等のセルロース誘導体が用いられる。
これらの水溶性有機高分子又はその塩の１種、あるいは
必要に応じて２種以上のものが適宜使用される。この水
溶性有機高分子又はその塩は、その平均分子量が約１０
００〜１００万からなるものである。

【００１２】具体的には、ポリアクリル酸，ポリメタク
リル酸，ポリマレイン酸，ポリイタコン酸，ポリアクリ
ル酸−ポリメタクリル酸の共重合体及びその塩、ポリア
クリル酸を有する共重合体及びその塩、ポリメタクリル
酸等を有する共重合体及びその塩、ポリマレイン酸を有
する共重合体及びその塩、ポリイタコン酸を有する共重
合体及びその塩等である。また、ポリアクリル酸，ポリ
メタクリル酸，ポリマレイン酸又はポリイタコン酸等を
有する共重合体及びその塩とは、分子内の一部に上記各
酸の重合体のいずれかを含む共重合体及びその塩であ
り、例えば、ポリアクリル酸―ポリビニルアルコール共
重合体及びその塩、ポリアクリル酸―ポリイタコン酸共
重合体及びその塩、ポリメタクリル酸―ポリイタコン酸
共重合体及びその塩、ポリアクリル酸―ポリマレイン酸
共重合体及びその塩、ポリメタクリル酸―ポリマレイン
酸共重合体及びその塩、ポリアクリル酸―ポリメタクリ
ル酸―ポリアクリル酸エステル共重合体及びその塩、ポ
リスチレン−ポリマレイン酸共重合体及びその塩、ポリ
ブチレン−ポリマレイン酸共重合体及びその塩、ポリス
チレン−ポリアクリル酸−ポリメタクリル酸共重合体及
びその塩等である。

【００１３】また、上記成膜用組成物におけるアルカリ
珪酸塩は、一般式M₂O ・n SiO₂で示されるものであり、
その式中のＭがリチウム（Li) 、ナトリウム(Na)、カリ
ウム(K )又は四級アンモニウムのいずれかであり、しか
も、ｎが０．５以上、より好ましくは１〜４であること
が好ましい。ｎが０．５未満である場合には、アルカリ
分が多くなるため膜の被塗布材との密着性がわるくなる
等の不具合がある。

【００１４】アルカリ珪酸塩又はSiO₂は、SiO₂／水溶性
有機高分子又はその塩の固形分比が１〜１００、より好
ましくは１〜１０となるように成膜用組成物中に含有さ
れていることが好ましい。この固形分比が上記数値範囲
を外れると（１未満になるか又は１００を超えると）、
親水性が大幅に低下する等の不具合がある。また、この
固形分比が１〜１０の範囲では、特に親水性がより持続
して得られるようになる。

【００１５】さらに、上記成膜用組成物には、被塗布材
に対して塗布した場合のその塗膜の被塗布材との密着性
を向上できるという観点から、３つ以上の一級アルコー
ルを分子内に有する３価以上の非環式多価アルコールを
配合することが好ましい。この場合、非環式多価アルコ
ールは、（加熱）乾燥時に蒸発してしまうことがない等
の理由から、トリメチロールエタン、トリメチロールプ
ロパン又はペンタエリスリトールであることが好まし
い。また、非環式多価アルコールの配合量は、０．５〜
１０ｇ／ｌ程度であることが好ましい。

【００１６】一方、上記粉体としての光触媒用酸化チタ
ン又は付着用組成物における光触媒用酸化チタンは、そ
のいずれも光触媒用のものであり、具体的にはアナター
ゼ型の結晶からなるものである。したがって、この酸化
チタンは、顔料用に使用されるようなルチル型の酸化チ
タンとは異なる。しかも、上記双方の光触媒用酸化チタ
ンは、その酸化チタン単独のもの（SiO₂を含まないも
の）に限らず、SiO₂を含む（添加した）酸化チタンや、
酸化チタン単独のものとSiO₂を含む酸化チタンとが混合
されたものであってもよい。また、このような光触媒用
酸化チタン及び／又はSiO₂を含む酸化チタン（以下、単
に「光触媒用酸化チタン類」ともいう）の粉体は、前記
成膜用組成物にて形成される膜に付着させ得る粉末状の
ものである。さらに、この付着用組成物は、上記したよ
うな光触媒用酸化チタン類を少なくとも含有する組成物
であればよく、具体的には、その光触媒用酸化チタン類
を所定の媒体に分散させた溶液の形態や、その光触媒用
酸化チタン類を含有する塗料形態等からなるものが使用
される。溶液形態における媒体としては、例えば、水、
アルコール等が使用可能である。

【００１７】この発明の親水性塗料組成物は、上記した
成膜用組成物と光触媒用酸化チタン類の粉体又はその光
触媒用酸化チタン類を含有する付着用組成物とが区分さ
れて個別化されているものである。なお、この成膜用組
成物と付着用組成物の双方には、必要に応じて、その塗
料組成物やその塗膜の性能及び塗布性能を高める等の観
点から、補助バインダー樹脂、顔料、硬化剤、各種添加
剤、その他の公知の帯電防止剤や抗菌剤や防黴剤を適宜
選択して配合することができる。

【００１８】このような本発明の親水性塗料組成物は、
親水性や耐汚染性の付与が要求される各種被塗布材の表
面に塗布して使用される。被塗布材としては、水中を除
く場所（地上など）で使用され、親水性や耐汚染性の付
与が要求されるものであれば特に制約されるものではな
いが、その表面がアルミニウム材、鉄、ステンレス等の
金属材料や、各種プラスチック、ゴム、有機系繊維素材
等の有機材料や、ガラス、セラミックス等の無機材料等
からなる物品が適用可能である。このような各種の被塗
布材のなかでも特に、アルミニウム材からなる熱交換器
用フィン材が好適である。また、親水性塗料組成物を塗
布するに際しては、必要に応じてその塗布対象となる被
塗布材の表面に予め、耐蝕性を付与するための表面処理
や、その塗料組成物との密着性等を向上させるための下
地処理等の前処理を施してもよい。さらに、この親水性
塗料組成物は、親水性付与のために止まらず、被塗布材
表面の防曇処理、帯電防止処理、耐汚染性処理等を行う
目的で使用してもよい。

【００１９】そして、この成膜用組成物と光触媒用酸化
チタン類の粉体とからなる親水性塗料組成物は、その成
膜用組成物を被塗布材に塗布して形成される膜に、その
光触媒用酸化チタン類の粉体を付着させるように使用さ
れる。これにより、被塗布材上には本発明による親水性
皮膜が形成される。ここで、粉体の付着方法は、特に制
約されるものではなく、例えば、その粉体を吹きつけた
り、噴霧する方法などが適用できる。

【００２０】また、上述のような区分された２つの組成
物からなる親水性塗料組成物は、その成膜用組成物を被
塗布材に塗布して乾燥させた後の膜に、付着用組成物を
塗布してその膜に光触媒用酸化チタン類を付着させるよ
うに使用される。これにより、被塗布材上に最終的な親
水性皮膜が形成される。また、この塗料組成物は、光触
媒用酸化チタン類をより確実に膜に付着させる等の観点
からは、次のような塗布タイミングで使用することが好
ましい。

【００２１】すなわち、上記したような親水性塗料組成
物の成膜用組成物を被塗布材に塗布して乾燥させた後に
水洗して乾燥してなる膜に、その塗料組成物の付着用組
成物を塗布して光触媒用酸化チタン類を付着させる。こ
れにより、被塗布材上に密着性のよい親水性皮膜が形成
される。

【００２２】また、これらの親水性皮膜は、前記粉体を
付着させる親水性皮膜、付着用組成物を塗布する親水性
皮膜のいずれの場合であっても、光触媒用酸化チタン類
を最終的に形成される親水性皮膜中のSiO₂／光触媒用酸
化チタンの固形分比が０．０１〜１００、より好ましく
は０．１〜１０となるように膜に付着させていることが
好ましい。この双方の親水性皮膜における固形分比が上
記数値範囲を外れると（０．０１未満になるか又は１０
０を超えると）親水性皮膜の著しい親水性低下の防止効
果（耐汚染性）やその持続性が低下する等の不具合があ
る。このような固形分比の範囲内となるように光触媒用
酸化チタン類を膜に付着させるには、例えば、光触媒用
酸化チタン類の粉体の付着量、付着用組成物中の光触媒
用酸化チタン類の含有量、付着用組成物の塗布量等を適
宜調整すればよい。なお、この親水性皮膜中の固形分比
を満足するのであれば、そのときのSiO₂は成膜用組成物
側のみに存在していても、その成膜用組成物側と後から
付着させる光触媒用酸化チタン類側の双方に存在してい
てもよい。特に後者の場合、そのSiO₂が成膜用組成物側
にはごく少量で光触媒用酸化チタン類側にほとんど存在
するようになっていても構わない。

【００２３】上記成膜用組成物の塗布手段と付着用組成
物の塗布手段としては、そのいずれの場合であっても、
ロール塗り、刷毛塗り、バーコート法、浸漬法、スピン
コート法、スプレーコート法等を採用することができ
る。この成膜用組成物を塗布して形成する膜は、特に制
限されるものではないが、その乾燥後の膜重量が少なく
とも０．１〜５００ｇ／ｍ² 程度となるように形成すれ
ばよい。また、上記成膜用組成物の塗布後の乾燥と上記
膜の水洗後の乾燥は、そのいずれも常温〜３３０℃の温
度下で１０秒〜数日という乾燥時間で行うことが好まし
い。

【００２４】また、上記水洗は、工業用水、水道水、イ
オン交換水等の純水や海水等の塩水を用いて行う水洗の
ほか、無機酸又は有機酸を用いて行う酸洗、金属塩溶液
を用いて行う水洗等を含むものである。このような水洗
（酸洗）は、その水又は酸をスプレーする方法、その水
又は酸のなかに浸漬する浸漬法等によって行われる。ま
た、この水洗時間は１０秒〜１０分程度が好ましい。さ
らに、この水洗作業は、先の成膜組成物からなる膜を形
成してから遅くも数日間の時間が経過する前に行うこと
が望ましい。一方、この水洗を行った後の乾燥は、常温
〜３３０℃の温度下で１０秒〜数日という乾燥時間で行
うことが好ましい。

【００２５】以上の親水性皮膜は、熱交換器用フィン材
の表面に形成した場合、親水性及び耐汚染性に優れた熱
交換器ファン材とすることができる。また、このような
親水性皮膜は、紫外線又は紫外線を含む光が照射される
状況下に置かれるようにして使用することが好ましい。
この場合には、親水性皮膜に汚染物質が吸着してその親
水性が低下し始めても、その紫外線の照射により汚染物
質が分解されてその親水性が確実に回復するようにな
る。

【００２６】ここで、本発明の親水性塗料組成物を用い
て被塗布材表面に親水性皮膜を形成せしめる場合の具体
的な方法について、被塗布材として熱交換器用フィン材
を例に挙げて説明する。

【００２７】まず、例えば厚さ１００〜１１０μｍのア
ルミニウム材の表面（表裏面）を脱脂処理して乾燥した
後、その表面に耐食皮膜を形成する。この際の耐食皮膜
としては、特に制限されるものではないが、例えば、化
成処理又は塗布型クロメート処理等による無機系耐食皮
膜や有機系耐食皮膜を形成する。

【００２８】次に、この耐食皮膜の上に親水性塗料組成
物の成膜用組成物を適当な塗布手段、例えばプレコート
フィン材の場合は、ロールコート法、バーコート法、ス
プレー法、浸漬法等の塗布手段で塗布した後に、光触媒
用酸化チタン類の粉体を付着し、もって親水性皮膜を形
成する。また、その成膜用組成物を上記のように塗布し
た後の塗膜を好ましくは加熱温度１５０〜３００℃、加
熱時間１０〜６０秒の条件で加熱して乾燥させた後か、
あるいは、その加熱乾燥後に更に水道水で１０〜６０秒
間水洗した後再びその加熱乾燥させた後に、光触媒用酸
化チタン類を含有する付着用組成物を塗布し、もって親
水性皮膜を形成する。このような親水性皮膜が形成され
たプレコートフィン材は、揮発性プレス油を用いて所望
の形状に成型して熱交換器に使用する。また、このフィ
ン材がコルゲートフィン材等ですでに熱交換器に組み込
まれているの場合は、親水性塗料組成物をスプレー法、
浸漬法等のポストコートで塗布した後か、あるいは、そ
の塗膜を好ましくは加熱温度１５０〜３００℃、加熱時
間１〜６０分の条件で加熱乾燥させた後か、あるいは、
その加熱乾燥後に水道水で１０〜６０秒間水洗した後再
び加熱乾燥させた後に、光触媒用酸化チタン類の粉体又
は付着用組成物を付着又は塗布することにより、親水性
皮膜を形成せしめる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例に基づい
て本発明をさらに詳細に説明する。

【００３０】実施例１〜１４及び比較例１〜６ ［親水性塗料組成物の成膜用組成物の調製］表１に示す
種類及び量（又は固形分比）のSiO₂含有原料｛アルカリ
珪酸塩（M₂O ・n SiO₂）又はコロイダルシリカ｝及びカ
ルボキシル基含有水溶性有機高分子と必要に応じて配合
する表１に示す種類及び量の多価アルコールとを、水性
媒体としてのイオン交換水に添加して建浴し、実施例１
〜１４及び比較例１〜６の親水性塗料組成物における成
膜用組成物をそれぞれ調製した。

【００３１】表１に示すコロイダルシリカＧは日産化学
（株）製：スノーテックスST-C（固形分20％）であり、
また、カルボキシル基含有水溶性有機高分子Ａ〜Ｆは以
下のものである。すなわち、Ａは平均分子量60000のポ
リアクリル酸カリウム（ロームアンドハース社製：アキ
ュマー1510、固形分25％をKOHで当量中和したもの）、
Ｂは平均分子量60000のポリアクリル酸ナトリウム（ロ
ームアンドハース社製：アキュマー1510、固形分25％を
NaOHで当量中和したもの）、Ｃは平均分子量60000のポ
リアクリル酸−ポリメタクリル酸共重合体（日本純薬
（株）製：ジュリマーAC-20H、固形分20％）、Ｄは平均
分子量60000のポリアクリル酸（ロームアンドハース社
製：アキュマー1510、固形分25％）、Ｅは平均分子量40
000のポリアクリル酸アンモニウム−ポリアクリル酸エ
ステル共重合体（日本純薬（株）製：ジュリマーAT-51
0、固形分30％をアンモニウム中和したもの）、Ｆは平
均分子量40000のポリアクリル酸−ポリアクリル酸エス
テル共重合体（日本純薬（株）製：ジュリマーAT-510、
固形分30％）である。さらに、表１に示す多価アルコー
ルＫはペンタエリスリトール（三井東圧化学（株）製：
ペントール）である。

【００３２】［親水性塗料組成物の付着用組成物の調
製］付着用組成物として、光触媒用酸化チタン溶液Ｉ，
Ｊ，Ｋと光触媒用酸化チタン塗料Ｌをそれぞれ用意し
た。ここで、その溶液ＩはPW-1010 （触媒化成工業製：
固形分 8.8％）、ＪはSTS-21（石原産業（株）製：固形
分40％）、ＫはCSB-M(堺化学工業製: 固形分40％）であ
る。また、その塗料ＬはST-K03（石原産業（株）製：固
形分10％）である。

【００３３】［親水性皮膜の形成（試験片の作製）］は
じめに、アルカリ脱脂剤（日本ペイント株式会社製：サ
ーフクリーナー５３）を用いて調整した脱脂液（濃度２
０ｇ／ｌ、６０℃）を用いてアルミニウム板（JIS A110
0、厚さ１０５μｍ）の表面を５分間脱脂洗浄した後、
水洗して乾燥させた。次に、この脱脂処理されたアルミ
ニウム板に、塗布型クロメート塗料（日本ペイント株式
会社製: サーファルコート４２７）をバーコーターによ
り膜厚が０．１μｍとなるように塗布し、２００℃で２
０秒間乾燥して耐食皮膜を形成した。

【００３４】そして、このようにして得られた耐食皮膜
を有するアルミニウム板の表面に、実施例１〜１２及び
比較例４、６では、調製した各親水性塗料組成物の成膜
用組成物を乾燥後の膜重量が１ｇ／ｍ² となるように塗
布した後に２５０℃で２０秒間乾燥させて、次いで、塗
布後のアルミニウム板を水道水に１分間浸漬して水洗し
た後に２００℃で２秒間乾燥させ、各成膜用組成物から
なる膜を成膜した。また、実施例１３、１４及び比較例
１〜３では、上記アルミニウム板の表面に、上記各成膜
用組成物を乾燥後の膜重量が１ｇ／ｍ² となるように塗
布した後、２５０℃で２０秒間乾燥させて、各成膜用組
成物からなる膜を成膜した。また、比較のため、上記成
膜用組成物に予め表１に示す量の光触媒酸化チタンＪを
加えた組成物を作製し、それを上記アルミニウム板に塗
布する予定であった（比較例５）が、その組成物がゲル
化してしまい成膜させることができなかった。

【００３５】次に、各成膜用組成物からなる膜を形成し
たアルミニウム板の膜上に、表２に示す種類の酸化チタ
ンを含む各付着用組成物をその酸化チタンが表２に示す
付着量となるようにそれぞれ塗布（例えばそのまま塗
布、希釈して塗布、重ね塗り）した後、２５０℃で２０
秒間乾燥させて、各実施例及び比較例に係る親水性皮膜
がそれぞれ形成された各試験片を得た。また、比較のた
め、アルミニウム板に上記膜を形成したのみで付着用組
成物を塗布しない試験片（比較例６）を作製した。表２
中に、親水性皮膜中のSiO₂の量（ｄ）と親水性皮膜に付
着している光触媒用酸化チタンの量（ｅ）とを併せて示
した。このうち皮膜中のSiO₂の量（ｄ）については、成
膜用組成物の全固形分（ａ）に占めるSiO₂の量（ｂ）の
割合（ｃ）を算出し、この割合から膜重量が１０ｇ／ｍ
² の皮膜中のSiO₂の量（ｄ）を換算｛ｄ＝（ｃ／１０
０）×１０｝して求めた。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】［親水性皮膜の密着性試験］得られた実施
例１〜１４及び比較例１〜４、６に係る試験片を用い、
その各試験片における親水性皮膜の湿潤時（ｗｅｔ）及
び乾燥時（ｄｒｙ）における密着性について次のような
試験を行った。すなわち、湿潤時における密着性試験
は、各試験片の親水性皮膜上に１ｍｌの水滴をたらした
後、その膜面を指で１０回こすった時の皮膜の密着状態
を調べた。また、乾燥時における密着性試験は、各試験
片の親水性皮膜面をキムワイプで１０回こすった時の皮
膜の密着状態を調べた。そして、各試験により調べた親
水性皮膜の密着状態について、そのいずれの場合も、以
下の基準で評価した。このときの結果を表３に示す。 （評価基準） ◎：膜剥がれまったくな、○：膜剥がれほとんどなし、
△：膜剥がれ少々あり。

【００３９】［親水性皮膜の親水性評価試験］得られた
実施例１〜２０及び比較例１〜４、６に係る試験片を用
い、その各試験片における親水性皮膜の初期親水性、親
水性の持続性及び耐汚染性の試験を行った。すなわち、
初期親水性については、各試験片を揮発プレス油（出光
興産株式会社製：ダフニーパンチオイルＡＦ２Ｃ）に１
分間浸漬した後に引き上げて油切りをし、その後１８０
℃で３分間乾燥させ、そのときの表面の接触角を接触角
計（協和界面化学株式会社製：ＣＡ−Ａ型）を用いた液
滴法により測定した。また、親水性の持続性について
は、初期接触角を測定した角試験片を純水中に１２０時
間浸漬した後室温で乾燥させ、そのときの表面の接触角
を同様に測定した。そして、この初期親水性及び親水性
の持続性の結果について、以下の基準で評価した。この
ときの結果を表３に示す。 （評価基準） ◎：接触角が１０°以下の場合、○：接触角が１１〜３
０°の場合 △：接触角が３１〜４０°の場合、×：接触角が４１度
以上の場合

【００４０】［親水性皮膜の耐汚染性評価試験］耐汚染
性の評価試験は、前記初期親水性を測定した各サンプル
を純水中に２４時間浸漬した後、室温で乾燥させ、次い
で、その乾燥後の各サンプルをパルミチン酸が入った密
閉容器の雰囲気下中に載置して暴露させ、１００°Ｃの
温度下で２４時間保管してその表面を汚染させた。そし
て、その汚染後における各サンプルの接触角を「汚染
後」の接触角として測定した。次に、この汚染後の各サ
ンプルの表面に対し、出力１５Ｗのブラックライトによ
り紫外線を６時間照射し、その照射後における各サンプ
ルの接触角を「紫外線照射後」の接触角として測定し
た。そして、これらの各接触角についていずれも以下の
基準で評価し、その結果を表３に示す。 （評価基準） ◎：接触角が１０°以下の場合、○：接触角が１１〜３
０°の場合、△：接触角が３１〜４０°の場合、×：接
触角が４１〜７０°の場合、××：接触角が７０°以上
の場合。

【００４１】

【表３】

【００４２】表３の「親水性膜の密着性」の結果から明
らかなように、成膜用組成物の塗布膜を水洗して得た親
水性皮膜の密着性（実施例１〜１２）は、その水洗をせ
ずに得た親水性皮膜の密着性（実施例１３〜１４）に比
べて、特に湿潤時において良好であった。また、この水
洗の有無にかかわらず、多価アルコールを配合した場合
の親水性膜の密着性（実施例９〜１０、１２、１４）
は、それを配合しない場合の密着性（実施例１〜８、１
１、１３）に比べて良好であった。

【００４３】また、表３の「親水性評価」の結果から明
らかなように、実施例１〜１４では、初期親水性および
親水性の持続性が良好であった。

【００４４】さらに、表３の「耐汚染性評価」の結果か
ら明らかなように、実施例１〜１４では、汚染試験によ
りいったん汚染物質が付着して親水性が不良となったも
のでも、紫外線の照射により接触角が４０°以下になり
その親水性が回復した。これは、親水性皮膜に含まれる
光触媒用酸化チタンによる光触媒作用で吸着していた汚
染物質が分解して親水性皮膜が露出し、その結果、親水
性皮膜が本来の親水性を示すようになったためと推察さ
れる。そして、接触角が４０°以下になれば、エアコン
（のフィン）から結露水が吹出すというような実用上の
問題も発生しなくなる。一方、比較例１〜４や光触媒用
酸化チタン類を付着させていない比較例６では、親水性
も不良で、紫外線照射後でも親水性は回復しなかった。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の親水性塗
料組成物及び親水性皮膜は、優れた親水性を示すととも
に、その親水性が汚染物質の吸着により低下し始めても
光触媒用酸化チタン類の光触媒作用により汚染物質が分
解されて親水性が回復するという優れた耐汚染性をも示
す。特に、光触媒用酸化チタン類を成膜用組成物からな
る膜に付着させていることにより親水性皮膜の親水性が
より良好となるうえ、上記したような耐汚染性効果がよ
り継続して得られるようになる。

【００４６】また、SiO₂／カルボキシル基含有水溶性有
機高分子又はその塩の固形分比を特定の範囲に設定した
り、あるいは、特定の非環式多価アルコールを配合した
場合には、その親水性皮膜の密着性がより向上し、親水
性がより確実に持続して得られるようになる。

【００４７】そして、このような親水性塗料組成物及び
親水性皮膜を熱交換器用フィン材に適用した場合には、
優れた親水性及び耐汚染性を有する熱交換器用フィン材
とすることができる。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルボキシル基を有する水溶性有機高分
   子又はその塩とアルカリ珪酸塩又はSiO₂とを必須成分と
   して含有する成膜用組成物と、この成膜用組成物にて形
   成される膜に付着させる光触媒用酸化チタン及び／又は
   SiO₂を含む酸化チタンの粉体、又は光触媒用酸化チタン
   及び／又はSiO₂を含む酸化チタンを含有する付着用組成
   物とに区分されていることを特徴とする親水性塗料組成
   物。
2. 【請求項２】 アルカリ珪酸塩又はSiO₂を、SiO₂／水溶
   性有機高分子又はその塩の固形分比が１〜１００となる
   ように成膜用組成物中に配合している請求項１記載の親
   水性塗料組成物。
3. 【請求項３】 成膜用組成物中のアルカリ珪酸塩は一般
   式M₂O ・n SiO₂で示されるものであり、その式中のＭが
   リチウム、ナトリウム、カリウム又は四級アンモニウム
   であり、かつ、ｎが０．５以上である請求項１記載の親
   水性塗料組成物。
4. 【請求項４】 成膜用組成物に、３つ以上の一級アルコ
   ールを分子内に有する３価以上の非環式多価アルコール
   を配合している請求項１記載の親水性塗料組成物。
5. 【請求項５】 非環式多価アルコールが、トリメチロー
   ルエタン、トリメチロールプロパン又はペンタエリスリ
   トールである請求項４記載の親水性塗料組成物。
6. 【請求項６】 熱交換器用フィン材に塗布する請求項１
   〜５のいずれかに記載の親水性塗料組成物。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかに記載の親水性
   塗料組成物の成膜用組成物を被塗布材に塗布して形成さ
   れる膜に、その塗料組成物の光触媒用酸化チタン及び／
   又はSiO₂を含む酸化チタンの粉体を付着させてなること
   を特徴とする親水性皮膜。
8. 【請求項８】 光触媒用酸化チタン及び／又はSiO₂を含
   む酸化チタンの粉体を、親水性皮膜中のSiO₂／光触媒用
   酸化チタンの固形分比が０．０１〜１００となるように
   膜に付着させている請求項７記載の親水性皮膜。
9. 【請求項９】 請求項１〜５のいずれかに記載の親水性
   塗料組成物の成膜用組成物を被塗布材に塗布して乾燥さ
   せてなる膜に、その塗料組成物の付着用組成物を塗布し
   て光触媒用酸化チタン及び／又はSiO₂を含む酸化チタン
   を付着させてなることを特徴とする親水性皮膜。
10. 【請求項１０】 請求項１〜５のいずれかに記載の親水
    性塗料組成物の成膜用組成物を被塗布材に塗布して乾燥
    させた後に水洗して乾燥させてなる膜に、その塗料組成
    物の付着用組成物を塗布して光触媒用酸化チタン及び／
    又はSiO₂を含む酸化チタンを付着させてなることを特徴
    とする親水性皮膜。
11. 【請求項１１】 光触媒用酸化チタン及び／又はSiO₂を
    含む酸化チタンを、親水性皮膜中のSiO₂／光触媒用酸化
    チタンの固形分比が０．０１〜１００となるように膜に
    付着させている請求項９又は１０記載の親水性皮膜。
12. 【請求項１２】 被塗布材が熱交換器用フィン材である
    請求項７〜１１のいずれかに記載の親水性皮膜。
13. 【請求項１３】 請求項７〜１２のいずれかに記載の親
    水性皮膜が表面に形成されたことを特徴とする熱交換器
    用フィン材。