JP2003003282A

JP2003003282A - 親水化処理方法及び親水化処理された熱交換器

Info

Publication number: JP2003003282A
Application number: JP2002086780A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kasebe; 修加瀬部; Kengo Kobayashi; 健吾小林; Hiroyoshi Sugawara; 博好菅原; Kazuhisa Uchiyama; 一寿内山; Toshio Inbe; 俊雄印部; Susumu Maekawa; 進前川; Akira Ushio; 朗牛尾; Koichi Saito; 宏一斉藤; Tokujun Matsui; 徳純松井
Original assignee: Denso Corp; Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP3836742B2

Abstract

(57)【要約】【課題】長期使用時においても、得られる親水化皮膜
自体の臭気を抑制するとともに、臭気物質の存在下にあ
った後において不快臭の発生を抑制し、かつ、親水性を
持続することのできる熱交換器の親水化処理方法及び上
記親水化処理方法により処理された熱交換器を提供す
る。【解決手段】熱交換器を防錆処理した後、親水化処理
剤により固形皮膜量が０．０２〜３ｇ／ｍ² である皮膜
を形成する工程を含むことを特徴とする親水化処理方法
であって、上記親水化処理剤は、（Ａ）側鎖に式（Ｉ）【化１】〔式中、ｎは１〜５００の整数を表し、Ｒ¹ は水素原子
又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ² は水素原子
又はメチル基を表す。〕で表される基を有し、上記式
（Ｉ）で表される基は、水酸基及びアセトキシ基の０．
０１〜２０モル％である変性ポリビニルアルコール、並
びに、（Ｂ）Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＺｎのリン化
合物塩並びにホウ素化合物塩からなる群より選ばれる少
なくとも１つを含有することを特徴とする親水化処理方
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、エバポレータや熱
交換器用を長期間使用する場合においても親水性と防臭
性に優れる親水化処理剤及び親水化処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エバポレータや熱交換器は、通常、熱交
換を行うためのアルミニウムフィンが狭い間隔で保持さ
れ、更に、これらのフィンに冷媒を供給するためのアル
ミニウムチューブが入り組んで配置された複雑な構造と
なっている。このため、アルミニウムフィンの表面を親
水化することにより、冷房時に凝縮された水の排出を容
易にしている。しかし、上記親水化されたアルミニウム
フィン等の表面は、加熱と冷却とが繰り返され、また、
凝縮水や大気中の塵、微生物が混在付着する厳しい条件
に曝されるため、長期にわたって親水性を持続すること
は困難である。

【０００３】特開平０５−３０２０４２号公報には、ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン
（ＰＶＰ）、ナイロン、フェノール樹脂等からなる親水
化処理剤が開示されている。また、特開平５−２０２３
１３号公報、特開平５−２１４２７３号公報、特許第２
６４９２９７号公報、特開平１０−３００６９号公報に
は、水分散性有機樹脂及びシリカ又はアルミナを含む親
水化処理剤が開示されている。更に、特開平０９−０８
７５７６号公報には、アクリル系親水性架橋重合体微粒
子を含有する親水化処理用組成物が開示されている。

【０００４】特開平７−３２３５００号公報、特開平９
−１４８８９号公報、特開平１１−１３１２５４号公報
には、スルホン酸基、アクリルアミド等の極性官能基を
架橋させ、不溶化させて親水性を持続させる親水化処理
剤が開示されている。

【０００５】特開２０００−２６２９６８号公報には、
臭気の発生と親水性の劣化を抑制することを目的とし
て、ケン化度が９０％以上のＰＶＡ及び金属塩からなる
アルミニウムフィン材用皮膜が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長期
使用時においても、得られる親水化皮膜自体の臭気を抑
制するとともに、臭気物質の存在下にあった後において
不快臭の発生を抑制し、かつ、親水性を持続することの
できる熱交換器の親水化処理方法及び上記親水化処理方
法により処理された熱交換器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、熱交換器を
防錆処理した後、更に、エチレンオキサイドを１〜５０
０モル付加させて得られる基を側鎖中特定範囲の含有量
で有する変性ポリビニルアルコールを含有する親水化処
理剤で処理することにより、得られる親水化皮膜が被覆
された熱交換器は、長期使用時においても、上記熱交換
器のアルミニウム等の素材や上記親水化皮膜自体が発し
得る臭気を抑制するとともに、たばこ、汗、香水等の臭
気物質の存在下にあった後においてこれら臭気物質の不
快臭が発生することを抑制し、かつ、充分な親水性を維
持することができることを見出し、本発明を完成した。

【０００８】即ち、本発明は、熱交換器を防錆処理した
後、親水化処理剤により固形皮膜量が０．０２〜３ｇ／
ｍ² である皮膜を形成する工程を含むことを特徴とする
親水化処理方法であって、上記親水化処理剤は、（Ａ）
側鎖に式（Ｉ）

【０００９】

【化２】

【００１０】〔式中、ｎは１〜５００の整数を表し、Ｒ
¹ は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ
² は水素原子又はメチル基を表す。〕で表される基を有
し、上記式（Ｉ）で表される基は、水酸基及びアセトキ
シ基の０．０１〜２０モル％である変性ポリビニルアル
コール、並びに、（Ｂ）Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＺ
ｎのリン化合物塩並びにホウ素化合物塩からなる群より
選ばれる少なくとも１つを含有することを特徴とする親
水化処理方法である。上記親水化処理剤は、更に、ケン
化度が９０％以上であるポリビニルアルコールを上記親
水化処理剤の０．１〜３０質量％含有するものであって
もよい。

【００１１】上記（Ａ）変性ポリビニルアルコールは、
上記親水化処理剤の０．１〜３０質量％であることが好
ましい。上記（Ｂ）Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＺｎの
リン化合物塩並びにホウ素化合物塩からなる群より選ば
れる少なくとも１つは、樹脂固形分に対し０．１〜２０
０質量％であることが好ましい。上記熱交換器は、アル
ミニウム材又はアルミニウム合金材からなるものが好ま
しい。本発明は、また、上記親水化処理方法により処理
されたことを特徴とする熱交換器である。以下、本発明
を詳細に説明する。

【００１２】本発明の親水化処理方法は、熱交換器を防
錆処理した後、親水化処理剤により固形皮膜量が０．０
２〜３ｇ／ｍ² である皮膜を形成する工程を含むことを
特徴とする。上記熱交換器としては特に限定されない
が、アルミニウム材又はアルミニウム合金材からなるも
のが好ましい。上記熱交換器は、通常、予め酸性洗浄剤
又はアルカリ性洗浄剤で洗浄することにより脱脂処理を
施す。

【００１３】上記酸性洗浄剤としては特に限定されず、
例えば、硝酸、硫酸及びフッ酸並びにこれらの併用によ
る酸性水溶液等が挙げられる。上記酸性洗浄剤の酸濃度
は、１〜１０Ｎが好ましく、３〜６Ｎがより好ましい。
上記酸性洗浄剤には、鉄、ニッケル、コバルト、モリブ
デン及びセリウムから選ばれる金属の塩又は金属酸塩を
添加することも好ましい。

【００１４】上記アルカリ性洗浄剤としては特に限定さ
れず、例えば、水酸化ナトリウム、珪酸ナトリウム又は
リン酸ナトリウムを少なくとも１種類含有するアルカリ
水溶液等が挙げられる。上記アルカリ水溶液には、洗浄
性を高めるため、界面活性剤を添加しても良い。

【００１５】上記熱交換器を洗浄する方法としては特に
限定されず、例えば、上記洗浄剤をスプレーする方法又
は上記洗浄剤を入れた浴中へ浸漬する方法等が挙げられ
る。上記洗浄剤の液温は、１０〜７０℃が好ましく、上
記洗浄剤との接触時間は、１秒〜５分が好ましい。上記
液温が１０℃未満又は上記接触時間が１秒未満である
と、エッチングが不充分となることがあり、７０℃を超
えたり５分を超えると、経済的に不利となることがあ
る。上記により洗浄された熱交換器は、水洗され、次い
で防錆処理が行われる。

【００１６】上記防錆処理は、化成処理剤による化成処
理により行なわれる。上記化成処理剤としては、従来公
知のクロム酸クロメート処理剤、リン酸クロメート処理
剤又はノンクロム処理剤を使用することができる。上記
クロム酸クロメート処理剤は、クロム酸、フッ化物及び
強酸を含有する水溶液であり、３価クロムが主成分であ
る反応型クロメート及び電解クロメート、並びに、６価
クロム及び３価クロムが混合された塗布型クロメートが
ある。上記リン酸クロメート処理剤は、クロム酸、オル
トリン酸及びフッ化物を含有する混合水溶液である。上
記クロメート処理剤による化成処理を行うときには、６
価クロムイオン、リン酸イオン及びフッ素イオンの各量
をコントロールする必要がある。

【００１７】上記ノンクロム処理剤としては反応型処理
剤及び塗布型処理剤がある。上記反応型処理剤として
は、ジルコニウム塩、チタニウム塩、けい素塩、ホウ素
塩及び過マンガン酸塩を挙げることができ、これらの塩
のフッ化物も好ましく使用することができる。上記塗布
型処理剤としては、例えば、水溶性樹脂にジルコニウム
塩が混合された塗布型ノンクロム処理剤等が挙げられ
る。上記ノンクロム処理剤には、必要に応じ、マンガン
酸、過マンガン酸、バナジン酸、タングステン酸、モリ
ブデン酸等のマンガン、バナジン、タングステン、モリ
ブデン、チタニウム及びアルミニウム並びにこれらの原
子を含有する化合物、シリカ、リン酸並びにリン酸塩等
からなる群より選ばれる少なくとも１つを添加すること
が好ましい。

【００１８】上記熱交換器の化成処理方法としては特に
限定されず、例えば、浸漬法、スプレー法等が挙げられ
る。上記熱交換器は、通常、複雑な形状を有するので、
浸漬法が好ましい。上記化成処理は、処理温度は、常温
又は少し加熱した程度が好ましく、１０〜７０℃がより
好ましく、処理時間は、１秒間〜５分間が好ましい。上
記防錆処理としては、エポキシ系、ウレタン系又はアク
リル系の樹脂プライマーを塗布してもよい。

【００１９】上記化成処理により得られる化成皮膜は、
固形皮膜量がＣｒ、Ｚｒ、Ｔｉ等の各元素の付着量基準
で１０〜３００ｍｇ／ｍ² が好ましい。１０ｍｇ／ｍ²
未満であると、防錆性が不充分な場合があり、３００ｍ
ｇ／ｍ² を超えると、経済的に不利な上、親水性皮膜と
反応して親水性が低下することがある。上記化成処理の
後、必要に応じて水洗し、親水化処理剤を用いて親水化
処理を行う。

【００２０】上記親水化処理剤は、（Ａ）側鎖に上記式
（Ｉ）で表される基を有する変性ポリビニルアルコール
を含有する。上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）は、
優れた親水性及び耐水性を有するとともに、それ自体の
臭気がなく、臭気物質が吸着しにくいので、上記変性ポ
リビニルアルコール（Ａ）を含有する上記親水化処理剤
は、親水性及び防臭性に優れ、また、得られる親水化皮
膜は水滴や流水に曝されても劣化しにくいので、所望に
より含有され自身の埃臭や吸着物質の不快臭を発するシ
リカ等の無機物や他の残存モノマー成分が露出しにく
く、更に、アルミニウム等の被処理材は露出しにくいの
で、被処理材自体が飛散して埃臭を発したり、腐食する
ことが妨げられる。

【００２１】上記式（Ｉ）中のｎは、１〜５００の整数
である。５００を超えると、親水性が高くなりすぎて造
膜性に劣り、また、臭気物質が吸着しやすくなる。好ま
しくは、１〜１００の整数であり、より好ましくは、１
〜３０の整数である。上記式（Ｉ）中のＲ¹ は水素原子
又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。上記炭素数１〜
４のアルキル基としては特に限定されず、メチル基、エ
チル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル
基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基が挙げられる。上記式
（Ｉ）中のＲ² は水素原子又はメチル基を表す。上記Ｒ
¹ 及びＲ² は、同一であっても異なっていてもよく、例
えば、ともに水素原子であるオキシエチレン鎖である場
合、上記Ｒ¹ が水素原子であり上記Ｒ² がメチル基であ
るオキシ−１−メチルエチレン鎖等であってよい。

【００２２】上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）は、
側鎖として、上記式（Ｉ）で表される基に加え、水酸基
及びエステル結合を有する。上記エステル結合としては
特に限定されず、例えば、アルキルエステル等が挙げら
れる。上記エステル結合は、通常は酢酸エステルであ
り、即ち、アセトキシ基が側鎖として主鎖に結合してい
る。上記水酸基は、通常、遊離の水酸基であり、ナトリ
ウム等の金属等と塩を形成していてもよい。

【００２３】上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）にお
いて、上記式（Ｉ）で表される基は、上記水酸基及び上
記アセトキシ基の０．０１〜２０モル％である。０．０
１モル％未満であると、上記式（Ｉ）で表される基を導
入することによる親水性や防臭性の向上が見られず、２
０モル％を超えると、親水性が高くなりすぎて造膜性に
劣り、また、臭気物質が吸着しやすくなる。好ましく
は、０．１〜１０モル％である。上記式（Ｉ）で表され
る基は、主鎖に直接結合してもよいが、上記主鎖との間
に他の基、例えばメチレン基、エチレン基等のアルキレ
ン基、カルボニル基、エステル基、アミド基等があって
もよい。

【００２４】上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）にお
いて、上記水酸基は、上記水酸基及び上記アセトキシ基
の５０〜９９．９モル％であることが好ましい。５０モ
ル％未満であると、親水性が不充分となったり、防臭性
に劣るおそれがあり、９９．９モル％を超えると、製造
工程上上記重合体を得ることが困難となる場合がある。
上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）の水酸基及びアセ
トキシ基中のモル％に関し、上記水酸基及び上記アセト
キシ基は、上記式（Ｉ）で表される基を含有する側鎖中
のものを含まないものとする。

【００２５】上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）は、
通常、上記式（Ｉ）で表される基を含むモノマー及びビ
ニルエステル含有モノマーからなるモノマー成分の共重
合体をケン化することにより得られる。上記変性ポリビ
ニルアルコール（Ａ）のケン化度としては、９０％以上
が好ましい。９０％未満であると、親水性に劣る場合が
ある。より好ましくは、９５％以上である。

【００２６】上記式（Ｉ）で表される基を含むモノマー
は、不飽和二重結合及び上記式（Ｉ）で表される基を併
有するものであれば特に限定されず、例えば、ビニルア
ルコール、アリルアルコール、２−ブテン−１−オー
ル、２−ブテン−２−オール、アクロレイン等のビニル
基含有化合物にエチレンオキサイドを付加させることに
より得られ、これらは１種又は２種以上を用いることが
できる。上記付加の方法としては特に限定されず、例え
ば、従来公知の方法を用いることができる。エチレンオ
キサイドをアクロレイン等のビニル基含有アルデヒド又
はケトンに付加させる場合には、１つの炭素原子に上記
式（Ｉ）で表される基が２個結合したアセタールが得ら
れ、このようなアセタールをモノマー成分に含み、得ら
れる共重合体のケン化物も本発明に用いられる変性ポリ
ビニルアルコール（Ａ）の範囲内である。

【００２７】上記ビニルエステル含有モノマーとしては
特に限定されず、通常、酢酸ビニルが好適に用いられ、
他のビニルエステル含有モノマーを併用してもよい。上
記変性ポリビニルアルコール（Ａ）を得るための共重合
やケン化の方法としては特に限定されず、例えば、従来
公知の方法によることができる。上記式（Ｉ）で表され
る基は、また、重合体形成後に導入してもよい。

【００２８】上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）は、
上記式（Ｉ）で表される基に加え、他のポリオキシアル
キレン基を併有してもよい。上記変性ポリビニルアルコ
ール（Ａ）において、上記他のポリオキシアルキレン基
は、上記式（Ｉ）で表される基に対して３０モル％以下
であることが好ましい。３０モル％を超えると、防臭
性、親水性が悪化する場合がある。上記他のポリオキシ
アルキレン基は、例えば、上記他のポリオキシアルキレ
ン基及びビニル基を有するモノマーを上記モノマー成分
の一部に用いて共重合させることにより、導入すること
ができる。上記他のポリオキシアルキレン基としては特
に限定されず、例えば、ポリオキシプロピレン基等が挙
げられる。

【００２９】上記変性ポリビニルアルコールは、上述の
式（Ｉ）で表される基、水酸基、エステル結合及び必要
に応じて含有される他のポリオキシアルキレン基に加え
て、他の官能基を側鎖に有していてもよく、例えば親水
性官能基等が挙げられ、例えば、カルボキシル基、スル
ホン基、ホスホン基等のアニオン性基；アミノ基、イミ
ダゾール環等のカチオン性基；エポキシ基、エーテル結
合等のノニオン性基等が挙げられる。これら他の官能基
は、モノマーが予め有するものであって重合により側鎖
として直接導入されるものであってもよいし、重合体形
成後の変性により導入されるものであってもよい。上記
変性としては特に限定されず、例えば、エポキシ変性、
珪素変性、チオール変性、カルボニル変性等のほか、カ
ルボン酸変性等のアニオン変性、アミン変性等のカチオ
ン変性等が挙げられる。上記他の官能基は１種又は２種
以上を含むことができる。

【００３０】上記変性ポリビニルアルコール中の側鎖と
しての上記水酸基及び上記エステル結合の合計量は、メ
チル基、エチル基等の炭化水素基以外の上記変性ポリビ
ニルアルコール中の全側鎖官能基の８０〜１００モル％
であることが好ましい。

【００３１】上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）は、
数平均分子量が１０００〜１００００００である。１０
００未満であると、造膜性に劣り、親水性や他の皮膜物
性に劣り、１００００００を超えると、得られる親水化
処理剤の溶液の粘度が高くなり、作業性や皮膜物性に劣
る。好ましくは、１００００〜２０００００である。

【００３２】上記変性ポリビニルアルコール（Ａ）は、
上記親水化処理剤の０．１〜３０質量％であることが好
ましい。０．１質量％未満であると、充分な造膜性が得
られず、親水性や防臭性に劣ることがあり、３０質量％
を超えると、得られる親水化処理剤において凝集しやす
くなり、作業性や皮膜物性に劣る場合がある。より好ま
しくは、０．１〜２０質量％である。

【００３３】上記親水化処理剤は、上記変性ポリビニル
アルコール（Ａ）に併用して、式（Ｉ）で表される基を
含まないポリビニルアルコールを含有してもよい。上記
式（Ｉ）で表される基を含まないポリビニルアルコール
は、上記親水化処理剤の０．１〜３０質量％であること
が好ましい。０．１質量％未満であると、上記式（Ｉ）
で表される基を含まないポリビニルアルコールを含有す
ることによる防臭性の向上等が得られないことがあり、
３０質量％を超えると、得られる親水化処理剤において
凝集しやすくなり、作業性や皮膜物性が劣る場合があ
る。

【００３４】上記親水化処理剤は、防臭性を阻害しない
範囲内で、更に、上述の変性ポリビニルアルコール
（Ａ）又は上記式（Ｉ）で表される基を含まないポリビ
ニルアルコール以外のその他の親水性有機化合物を含有
することが好ましい。上記親水化処理剤は、上記その他
の親水性有機化合物を含有することにより、親水性を一
層向上することができる。

【００３５】上記その他の親水性有機化合物は、親水性
官能基を有し、上記親水性官能基としては、例えば、水
酸基、カルボキシル基、スルホン基、アミド基、アミノ
基、ホスホン基、エーテル結合、イミダゾール環、ニト
リル基等が挙げられる。上記エーテル結合は、アセター
ル結合を含む。これらの親水性官能基は、１種又は２種
以上を用いることができる。上記その他の親水性有機化
合物としては、例えば、水溶性ナイロン等のポリアミ
ド；ポリアクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリスチ
レンスルホン酸、ポリビニルイミダゾール、ポリビニル
ピロリドン、ポリビニルアセトアミド、ポリアミン、ポ
リアクリルアミド、イソプレン系スルホン酸ポリマー、
ポリビニルアセトアミド、ポリビニルホルムアミド、ポ
リアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリアミジン、
ポリグルタミン酸、ヒドロキシエチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、ポリカルボジイミド、水溶性ポリウレタン、
水溶性ポリエステル、水溶性フェノール樹脂、水溶性エ
ポキシ樹脂等の樹脂及びその変性物；キトサン、アルギ
ン酸等の親水性低分子化合物等が挙げられる。

【００３６】上記その他の親水性有機化合物において、
上述のエーテル結合はポリオキシアルキレン鎖であって
もよい。ポリオキシアルキレン鎖を有するその他の親水
性有機化合物を含有することにより、得られる親水化皮
膜は、無添加の場合と同程度の防臭性を保ちつつ、親水
性を一層向上させることができる。上記ポリオキシアル
キレン鎖を含有するその他の親水性有機化合物としては
特に限定されず、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド、ノニオン系界面活性剤、反応
型アルキレンオキサイド系界面活性剤、エチレンオキサ
イド／ポリプロピレンオキサイドブロックポリマー、エ
チレンオキサイド／メチレンオキサイドブロックポリマ
ー、エチレンオキサイド含有アクリル樹脂、エチレンオ
キサイド含有ポリエステル樹脂、エチレンオキサイド含
有ポリウレタン樹脂等が挙げられる。

【００３７】上記親水性有機化合物は、含有する場合に
は、上記親水化処理剤中の樹脂固形分に対し５０質量％
未満であることが好ましい。５０質量％を超えると、上
記その他の親水性有機化合物に付着する臭気物質の不快
臭が発することがあり、上記変性ポリビニルアルコール
（Ａ）の配合割合が低くなりすぎ、全体として防臭性に
劣る場合がある。好ましくは、３０質量％未満である。

【００３８】上記親水化処理剤は、上述の変性ポリビニ
ルアルコール（Ａ）と併用して、（Ｂ）Ｃａ、Ａｌ、Ｍ
ｇ、Ｆｅ及びＺｎのリン化合物塩並びにホウ素化合物塩
からなる群より選ばれる少なくとも１つを含有すること
が好ましい。上記親水化処理剤は、上記リン化合物塩及
び／又はホウ素化合物塩（Ｂ）を含有することにより、
上記リン化合物塩及び／又はホウ素化合物塩（Ｂ）がそ
れ自体臭気を発するものではなく、防臭性が向上される
とともに、親水性が維持され、また、造膜性が増す。

【００３９】上記リン化合物塩としては特に限定されな
いが、リンのオキソ酸のようにリン原子と酸素原子とか
ら形成される酸の塩が好ましく、例えば、リン酸塩、亜
リン酸（ホスホン酸）塩、次亜リン酸（ホスフィン酸）
塩、フィチン酸塩等のほか、縮合リン酸塩が挙げられ
る。上記縮合リン酸塩としては特に限定されず、例え
ば、メタリン酸塩；ピロリン酸、トリポリリン酸等のポ
リリン酸塩等が挙げられる。上記リン化合物塩は、難溶
性のものが好ましく、水への溶解度（２０℃）が１．０
ｇ／１００ｃｍ³ 以下のものがより好ましい。上記ホウ
素化合物塩としては特に限定されず、例えば、ホウ酸
塩、ホウフッ化塩等が挙げられる。上記リン化合物塩及
び上記ホウ素化合物塩は、平均粒径０. ０１〜５μｍの
ものが好ましい。

【００４０】上記リン化合物塩及び／又はホウ素化合物
塩（Ｂ）は、上記親水化処理剤中の樹脂固形分に対し
０．１〜２００質量％であることが好ましい。０．１質
量％未満であると、上記リン化合物塩及び／又はホウ素
化合物塩（Ｂ）を添加することによる防臭性や造膜性の
増強が得られないことがあり、２００質量％を超える
と、上記リン化合物塩及び／又はホウ素化合物塩（Ｂ）
自体が臭気性を帯びる場合があり、また、皮膜物性が劣
るおそれがある。好ましくは、５％〜５０％である。

【００４１】上記親水化処理剤は、更に、無機架橋剤、
有機架橋剤及びカップリング剤からなる群より選ばれる
少なくとも１つを含有することが好ましい。上記架橋剤
やカップリング剤を含有すると、上記親水化処理剤によ
り得られる親水化皮膜は、水滴や流水等に曝されても皮
膜が流出する等の劣化が防止されるので、親水性や造膜
性を高めることができる。

【００４２】上記無機架橋剤としては特に限定されない
が、上述の変性ポリビニルアルコール（Ａ）と錯化合物
を形成し得る金属化合物が好ましく、例えば、ジルコニ
ウム、チタン、クロム、アルミニウム、亜鉛等の金属化
合物が挙げられる。上記無機架橋剤としては、シリカで
あってもよい。上記シリカとしては特に限定されず、例
えば、アンモニウムシリケート、コロダリルシリカ、無
水シリカ等が挙げられる。上記シリカの平均粒子径は、
５０ｎｍ以下が好ましい。なお、上記シリカを含有する
場合には、防臭性も向上させることができる。

【００４３】上記有機架橋剤又はカップリング剤として
は特に限定されないが、水酸基と反応し得る官能基、又
は、変性した官能基に反応し得る官能基を有するもの等
が挙げられ、例えばブロックイソシアネート、フェノー
ル樹脂、メラミン、シランカップリング剤、チタンカッ
プリング剤、エポキシ化合物、カルボジイミド、チオー
ル化合物、シラン化合物、アミノ樹脂、カルボン酸、酸
無水物、アミン、アジリジン化合物等の有機化合物等が
挙げられる。

【００４４】上記無機架橋剤、有機架橋剤又はカップリ
ング剤は、上記親水化処理剤中の樹脂固形分に対し０．
０１〜１００質量％であることが好ましい。０．０１質
量％未満であると、これらの架橋剤やカップリング剤を
添加することによる親水性や造膜性の増強が得られない
ことがあり、１００質量％を超えると、これらの架橋剤
やカップリング剤自体の臭気が強くなったり、臭気物質
を吸着して不快臭を発することがあるほか、親水性を阻
害することがある。

【００４５】上記無機架橋剤としてシリカを含有させる
場合には、上記シリカは、上記親水化処理剤中の樹脂固
形分に対し０．１〜１００質量％であることが好まし
い。０．１質量％未満であると、上記シリカを含有する
ことによる防臭性や造膜性が得られないことがあり、１
００質量％を超えると、シリカ自体が臭気性を帯びる場
合があり、皮膜物性が劣るおそれがある。好ましくは、
５〜３０質量％である。

【００４６】上記親水化処理剤は、更に、平均粒径０．
０１〜５μｍの粒子を含有してもよい。本明細書におい
て、上記平均粒径０．０１〜５μｍの粒子は、上述のそ
の他の親水性有機化合物、リン化合物塩及びホウ素化合
物塩（Ｂ）、架橋剤並びにカップリング剤以外のもので
ある。上記親水化処理剤は、上記粒子を含有することに
より、上記親水化処理剤で処理して得られる皮膜の表面
に凹凸を生じさせ、この凹凸によって親水性を向上させ
ることができる。

【００４７】上記粒子は、有機化合物であっても無機化
合物であってもよく、例えば、アクリル系、シリコーン
系、メラミン系、セルロース系の微粒子ポリマー等の有
機化合物；酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコ
ニウム、ガラスビーズ、シリカ等の無機化合物が挙げら
れる。

【００４８】上記粒子の平均粒径が０．０１μｍ未満で
あると、親水化皮膜表面に親水性を向上するに充分な凹
凸形状が得られにくく、５μｍを超えると、上記皮膜表
面の凹凸が大きくなり過ぎ、凝縮水等の皮膜表面上での
滞留を招いたり、外観に劣る場合がある。好ましくは、
０．１〜２μｍである。

【００４９】上記粒子は、上記親水化処理剤中の樹脂固
形分に対し５０質量％未満であることが好ましい。５０
質量％以上であると、上記粒子自体の臭気が感じられる
場合があり、また、吸着された臭気物質が不快臭を発す
ることがある。好ましくは、３０質量％未満である。

【００５０】上記親水化処理剤は、更に、上述の変性ポ
リビニルアルコール（Ａ）を均一に分散するために、分
散剤を含むものであってよい。上記分散剤としては特に
限定されず、例えば、高分子ポリカルボン酸アルキロー
ルアミン塩、アクリル系共重合物、ポリカルボン酸アマ
イド溶液、脂肪族多価カルボン酸、高分子酸ポリエステ
ル塩等が挙げられ、各種界面活性剤を添加し分散しても
よい。

【００５１】上記親水化処理剤は、また、各種抗菌剤を
添加してもよい。上記抗菌剤としては、例えばジンクピ
リチオン、２−（４−チアゾリル）−ベンズイミダゾー
ル、１, ２−ベンズイソチアゾリン、２- ｎ- オクチル
- ４- イソチアゾリン- ３- オン、Ｎ−（フルオロジク
ロロメチルチオ）フタルイミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ
´−フェノール−Ｎ´−（フルオロジクロロメチルチ
オ）−スルファミド、２−ベンズイミダゾールカルバミ
ン酸メチル、ビス（ジメチルチオカルバモイル）ジサル
ファイド、Ｎ−（トリクロロメチルチオ）−４−シクロ
ヘキサン−１，２−ジカルボキシイミド、メタホウ酸バ
リウム、イソチオシアン酸アリル；ポリオキシアルキレ
ントリアルキルアンモニウム、有機シリコン第４級アン
モニウム塩、ヘキサメチレンビググアニド塩酸塩等の第
４級アンモニウム塩；トリ−ｎ−ブチルテトラデシルホ
スホニウムクロリド等の第４級ホスホニウム塩；ポリフ
ェノール系抗菌剤、フェニルアミド系抗菌剤、ビクアニ
ド系抗菌剤等を用いることができる。

【００５２】上記親水化処理剤には、必要に応じて上記
以外の各種添加剤を使用することができる。上記添加剤
としては、潤滑剤、抗菌剤、防カビ剤、防腐剤、防バク
テリア剤、界面活性剤、顔料、染料、耐食性付与のため
のインヒビターが挙げられる。

【００５３】上記親水化処理剤は、従来公知の方法によ
り調製することができ、例えば、上述の変性ポリビニル
アルコール（Ａ）並びに所望により上記式（Ｉ）で表さ
れる基を含まないポリビニルアルコール及び／又はその
他の親水性有機化合物を全処理剤に対して溶解又は分散
させ、所望により添加するリン化合物塩及び／又はホウ
素化合物塩（Ｂ）、平均粒径０．０１〜５μｍの粒子、
架橋剤、カップリング剤、他の添加剤等を添加して混合
し、必要に応じて超音波分散機、微小媒体分散機等によ
り強制的に分散させる方法等を用いることができる。

【００５４】上記親水化処理剤を用いる親水化処理の方
法としては特に限定されず、例えば、浸漬法、塗布法等
が挙げられる。上記熱交換器は、通常、複雑な形状を有
するので、浸漬法が好ましい。上記親水化処理におい
て、浸漬法の場合、処理液温度は１０〜６０℃程度が好
ましく、処理時間は３秒間〜５分間程度が好ましい。上
記親水化処理により固形皮膜量が０．０２〜３ｇ／ｍ²
である皮膜を形成する。０．０２ｇ／ｍ² 未満である
と、親水化性能が発現せず、３ｇ／ｍ² を超えると、生
産性が低下する。好ましくは、０．０５〜３ｇ／ｍ² で
あり、より好ましくは、０．１〜１ｇ／ｍ² である。

【００５５】上記親水化処理の後、１００〜２２０℃で
１０〜６０分間焼き付けることにより親水性皮膜を得る
ことができる。焼付け温度が１００℃未満であると、造
膜性が不充分となり、２２０℃を超えると、親水持続性
が低下する。好ましくは、１２０〜２００℃である。

【００５６】本発明の親水化処理方法は、上述のよう
に、上記式（Ｉ）で表される基を分子中の水酸基及びア
セトキシ基の０．０１〜２０モル％有する変性ポリビニ
ルアルコール（Ａ）を含有する親水化処理剤を用いるの
で、上記親水化処理剤から得られる親水化皮膜は、優れ
た親水性を呈するとともに、それ自体の固有の性質とし
て埃臭等の不快臭を発したり、臭気物質の存在下にあっ
た後において上記臭気物質の不快臭を発するという不具
合が低減される。本発明の親水化処理方法がこのような
有利な効果を奏する機構としては明確ではないが、次の
ように考えられる。

【００５７】即ち、上記変性ポリビニルアルコール
（Ａ）は、含有する水酸基及び上記式（Ｉ）で表される
基により高い親水性を呈するとともに、臭気物質との親
和性が少なく、また、結晶性が高く、密度が高いので、
仮に臭気物質が水酸基や上記式（Ｉ）で表される基中の
酸素原子に付着したとしても蓄積することなく放され、
上記臭気物質の不快臭を発しないものと推測される。従
って、本発明の親水化処理方法は、熱交換器に好適に用
いられる。

【００５８】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定さ
れるものではない。各表中の濃度は、親水化処理剤にお
ける濃度（質量％）を表す。実施例１〜２１（親水化処理剤の調製）表１に示すように、変性ポリビ
ニルアルコール粉末、リン化合物塩、ホウ素化合物塩、
親水性有機化合物、架橋剤等を混合し、表１の各濃度
（質量％）を有する親水化処理剤を得た。上記式（Ｉ）
を含まないポリビニルアルコールとしてＰＶＡ−１〔ケ
ン化度９９％、数平均分子量５００００〕を用い、変性
ポリビニルアルコールとしてはＰＶＡ−２、ＰＶＡ−３
及びＰＶＡ−４〔それぞれ、上記式（Ｉ）中のｎは１
０、１０、２０；上記式（Ｉ）で表される基は分子中の
水酸基及びアセトキシ基の５モル％、１モル％、１モル
％；ケン化度は何れも９９％；数平均分子量は何れも５
００００〕を用いた。また、カルボン酸変性ポリビニル
アルコールとしてＰＶＡ−５〔分子中の水酸基及びアセ
トキシ基の合計１００モルのうち５モルをアクリル酸で
変性；上記式（Ｉ）中のｎは１０；上記式（Ｉ）で表さ
れる基は分子中の水酸基及びアセトキシ基の５モル％；
ケン化度９９％；数平均分子量５００００〕を用いた。
更に、分散剤〔ポリカルボン酸アマイド溶液〕、架橋性
フェノール〔ノボラック型フェノール樹脂、数平均分子
量約１０００〕、ポリイソシアネート〔自己乳化型水性
ブロックイソシアネート〕、アクリル樹脂〔メトキシポ
リオキシエチレンメタクリル酸エステルとアクリル酸
８：２の共重合体〕、ポリエチレンオキサイド〔ＰＥ
Ｏ、数平均分子量１０００００〕、ポリアクリルアミド
〔ホモポリマー、数平均分子量２００００〕、樹脂粒子
〔メチルメタクリレート系樹脂粒子、平均粒径１μ
ｍ〕、抗菌剤〔２−（４−チアゾニル）−ベンズイミダ
ゾール〕、無水シリカ〔粒子径１０ｎｍ〕等を用いた。

【００５９】（親水化処理）硝酸１０質量％（１．６
Ｎ）及び硫酸５質量％（１．０Ｎ）を含有する酸性洗浄
液〔表１及び表２において前処理欄に１で表す。〕を使
用し、この酸性洗浄液を６５℃に温めた浴中に、アルミ
ニウム合金製熱交換器を４分間浸漬し、引き上げた後に
水道水で充分に洗浄した。更に、この熱交換器を、ジル
コニウム系防錆処理剤〔アルサーフ４４０Ｎ、２％、日
本ペイント社製。表１及び表２において化成処理欄に１
で表す。〕を５０℃に温めた浴中に９０秒間浸漬して化
成処理し、その後水道水で充分に洗浄した。次に、この
熱交換器を、上記により得た親水化処理剤の２０℃の浴
に１分間浸漬し、引き上げた後、到達温度１４０℃で３
０分間加熱して、固形皮膜量０．３ｇ／ｍ² の親水化処
理物を得た。ただし、実施例１９では硝酸１０質量％硫
酸５質量％に代わり、酸性洗浄液〔サーフクリーナー３
２２Ｎ８、日本ペイント社製。表１において前処理欄に
２で表す。〕を用い、実施例２０ではアルサーフ４４０
Ｎに代わり、リン酸クロム系防錆処理剤〔アルサーフ４
０７／４７、３％／０．５％、日本ペイント社製。表１
及び表２において化成処理欄に２で表す。〕を用いた。

【００６０】（評価）得られた親水化処理物の親水性及
び臭気を下記方法により評価し、その結果を表１に示し
た。１．親水性評価親水化処理物を水道水流水に７２時間接触させた後、水
滴との接触角を測定した。接触角の値が小さいほど親水
性が高いといえる。

【００６１】２．埃臭評価親水化処理物を水道水流水に７２時間接触させた後、臭
いを嗅いで５段階評価した。０点……………無臭１点……………やっとかすかに臭いを感じる２点……………らくに臭いを感じる３点……………明らかに臭いを感じる４点……………強く臭いを感じる５点……………非常に強く臭いを感じる

【００６２】３．におい付着臭（１）親水化処理物を水道水流水に７２時間接触させた後、５
０ｍ³ の会議室に設置し、２０本のたばこの煙に３時間
さらした。次いで、煙のない別の５０ｍ³ の会議室に１
時間放置した後、親水化処理物を上記３の５段階により
官能評価をした。

【００６３】４．におい付着臭（２）親水化処理物を水道水流水に７２時間接触させた後、５
０ｍ³ の会議室に設置し、４種の香水をそれぞれ１００
ｍｌとり３時間さらした。香水としては、市販のＣＫｏ
ｎｅ（カルバンクライン）、プチサンボン（ジバンシ
ー）、トゥルーラブ（エリザベスアーデン）、ダンドゥ
ルプアゾン（クリスチャンディオール）を用いた。次い
で、香水のない別の５０ｍ³ の会議室に１時間放置した
後、親水化処理物を上記３の５段階により官能評価をし
た。

【００６４】

【表１】

【００６５】比較例１〜６親水化処理剤を表２に示す組成にし、比較例１では前処
理としての酸洗を行わず、比較例２では化成処理を行わ
ないこと以外は実施例１と同様にして、親水化処理物を
得て、評価した。親水化処理剤には、ポリアクリル酸
〔ホモポリマー、数平均分子量１０００００〕、コロイ
ダルシリカ〔ＳｉＯ₂ 水分散体、平均粒径０．３μ
ｍ〕、カルボキシメチルセルロース〔数平均分子量２０
０００〕、ポリビニルスルホン酸〔ホモポリマー、数平
均分子量２００００〕、ポリアクリルアミド〔ホモポリ
マー、数平均分子量２００００〕、ポリビニルピロリド
ン〔ホモポリマー、数平均分子量２００００〕、ポリエ
チレンオキサイド〔ＰＥＯ、数平均分子量１００００
０〕、上述のＰＶＡ−２等を用いた。評価結果を表２に
示す。

【００６６】

【表２】

【００６７】表１及び表２から、本発明の範囲内にない
比較例で得られた親水化処理物は、親水性及び／又は防
臭性に劣るが、本発明の範囲内である実施例で得られた
親水化処理物は、親水性及び防臭性に優れていることが
わかった。

【００６８】

【発明の効果】本発明の親水化処理方法及び上記親水化
処理方法により処理された熱交換器は、上述の構成より
なることから、親水化処理剤の成分特有の埃臭や、吸着
した臭気物質の不快臭を発しないので、長期使用時にお
いても、得られる親水化皮膜自体の臭気を抑制するとと
もに、臭気物質の存在下にあった後において不快臭の発
生を抑制し、かつ、親水性を持続することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林健吾愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー (72)発明者菅原博好愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー (72)発明者内山一寿愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー (72)発明者印部俊雄東京都品川区南品川４丁目１番15号日本ペイント株式会社内 (72)発明者前川進東京都品川区南品川４丁目１番15号日本ペイント株式会社内 (72)発明者牛尾朗東京都品川区南品川４丁目１番15号日本ペイント株式会社内 (72)発明者斉藤宏一東京都品川区南品川４丁目１番15号日本ペイント株式会社内 (72)発明者松井徳純東京都品川区南品川４丁目１番15号日本ペイント株式会社内Ｆターム(参考） 4D075 CA37 DA20 DA23 DB07 DC16 4K044 AA06 AB02 BA02 BA04 BA14 BA17 BA18 BA21 BB03 BC02 BC03 CA16 CA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換器を防錆処理した後、親水化処理
剤により固形皮膜量が０．０２〜３ｇ／ｍ² である皮膜
を形成する工程を含むことを特徴とする親水化処理方法
であって、前記親水化処理剤は、（Ａ）側鎖に式（Ｉ）【化１】〔式中、ｎは１〜５００の整数を表し、Ｒ¹ は水素原子
又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ² は水素原子
又はメチル基を表す。〕で表される基を有し、前記式
（Ｉ）で表される基は、前記変性ポリビニルアルコール
が有する水酸基及びアセトキシ基の０．０１〜２０モル
％である変性ポリビニルアルコール、並びに、（Ｂ）Ｃ
ａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＺｎのリン化合物塩並びにホ
ウ素化合物塩からなる群より選ばれる少なくとも１つを
含有することを特徴とする親水化処理方法。
【請求項２】親水化処理剤は、更に、ケン化度が９０
％以上であるポリビニルアルコールを前記親水化処理剤
の０．１〜３０質量％含有するものである請求項１記載
の親水化処理方法。
【請求項３】（Ａ）変性ポリビニルアルコールは、親
水化処理剤の０．１〜３０質量％である請求項１又は２
記載の親水化処理方法。
【請求項４】（Ｂ）Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＺｎ
のリン化合物塩並びにホウ素化合物塩からなる群より選
ばれる少なくとも１つは、樹脂固形分に対し０．１〜２
００質量％である請求項１、２又は３記載の親水化処理
方法。
【請求項５】熱交換器は、アルミニウム材又はアルミ
ニウム合金材からなるものである請求項１、２、３又は
４記載の親水化処理方法。
【請求項６】請求項１、２、３、４又は５記載の親水
化処理方法により処理されたことを特徴とする熱交換
器。