JPH02219873A - 親水性被覆剤、フイン用アルミニウム又はアルミニウム合金板材および熱交換器 - Google Patents
親水性被覆剤、フイン用アルミニウム又はアルミニウム合金板材および熱交換器Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、金属、とくにアルミニウム材またはアルミニ
ウム合金材(以下単にアルミニウム合金材という)の表
面に親水性を発現させる皮膜を形成させるために塗布さ
れる組成物、その組成物を熱硬化させたアルミニウム合
金板材およびそれを被覆した熱交換器に関するものであ
る。
ウム合金材(以下単にアルミニウム合金材という)の表
面に親水性を発現させる皮膜を形成させるために塗布さ
れる組成物、その組成物を熱硬化させたアルミニウム合
金板材およびそれを被覆した熱交換器に関するものであ
る。
[従来の技術]
金属材料の表面は、親水性に乏しいため、熱交換器のフ
ィンや、印刷の平板印刷版材には、親水性皮膜を被覆し
て使用されている。以下、本明細書においては空調機を
例に挙げてその熱交換器のフィンの場合について述べる
こととする。
ィンや、印刷の平板印刷版材には、親水性皮膜を被覆し
て使用されている。以下、本明細書においては空調機を
例に挙げてその熱交換器のフィンの場合について述べる
こととする。
最近の空調機用熱交換器は、軽量化のために、熱効率の
向上とコンパクト化が要求され、フィン間隔をでき得る
限り狭くする設計が取入れられてきた。空調機用熱交換
器は、冷房運転中に空気中の水分がアルミニウムフィン
の表面に凝縮水となって付着する。金属材料の表面は、
般に親水性に乏しいため、この凝縮水は第1図に示すよ
うにフィン表面に半円形もしくはフィン間にブリッジ状
になって存在することになる。
向上とコンパクト化が要求され、フィン間隔をでき得る
限り狭くする設計が取入れられてきた。空調機用熱交換
器は、冷房運転中に空気中の水分がアルミニウムフィン
の表面に凝縮水となって付着する。金属材料の表面は、
般に親水性に乏しいため、この凝縮水は第1図に示すよ
うにフィン表面に半円形もしくはフィン間にブリッジ状
になって存在することになる。
これはフィン間の空気の流れを妨げ、通風抵抗を増大さ
せ、熱交換効率を著しく低下させる原因となっていた。
せ、熱交換効率を著しく低下させる原因となっていた。
熱交換器の熱効率を向上させるには、フィン表面の凝縮
水を迅速に排除することが必要である。この解決法とし
て、(1)アルミニウム合金フィン表面に高親水性皮膜
を形成し、凝縮水を薄い水膜として流下せしめる (2)アルミニウム合金フィン表面に撥水性皮膜を形成
し、凝集水を表面に付着させないようにする ことが考えられるが、(2)の方法は、現時点ではきわ
めて困難である。
水を迅速に排除することが必要である。この解決法とし
て、(1)アルミニウム合金フィン表面に高親水性皮膜
を形成し、凝縮水を薄い水膜として流下せしめる (2)アルミニウム合金フィン表面に撥水性皮膜を形成
し、凝集水を表面に付着させないようにする ことが考えられるが、(2)の方法は、現時点ではきわ
めて困難である。
親水性を得るためには表面に塗膜を被覆するわけである
が、親水性膜の組成物は、材料表面に結露水滴が形成さ
れることを防止したり、材料表面の水膜を保持するため
に使用されている。
が、親水性膜の組成物は、材料表面に結露水滴が形成さ
れることを防止したり、材料表面の水膜を保持するため
に使用されている。
そこで親水性皮膜を形成させる方法が種々提案され、実
用されている。たとえば、アルミニウムフィンの表面に
アルカリケイ酸塩の皮膜を形成させる方法(特公昭5B
−48177号)、水性塗料樹脂、界面活性剤および合
成シリカを含有する組成物を塗布し、親水性の皮膜を形
成させる方法(特開昭55−184264号)、アルカ
リケイ酸塩とカルボニル化合物を有する低分子有機化合
物と水溶性有機高分子化合物を含有する組成物を塗布し
、親水性の皮膜を形成させる方法(特開昭80−101
156号)が提案されている。
用されている。たとえば、アルミニウムフィンの表面に
アルカリケイ酸塩の皮膜を形成させる方法(特公昭5B
−48177号)、水性塗料樹脂、界面活性剤および合
成シリカを含有する組成物を塗布し、親水性の皮膜を形
成させる方法(特開昭55−184264号)、アルカ
リケイ酸塩とカルボニル化合物を有する低分子有機化合
物と水溶性有機高分子化合物を含有する組成物を塗布し
、親水性の皮膜を形成させる方法(特開昭80−101
156号)が提案されている。
[発明が解決しようとする課ffiコ
しかし、親水性を付与するために、アルカリケイ酸塩の
皮膜を形成させる方法は、親水性の経時的な持続性に乏
しいこと、および素材に塗布され、これをフィンにする
時、皮膜硬度が高く、金型の摩耗を大きくしたり、フィ
ンに形成したとき皮膜にクラックが発生しやすい。
皮膜を形成させる方法は、親水性の経時的な持続性に乏
しいこと、および素材に塗布され、これをフィンにする
時、皮膜硬度が高く、金型の摩耗を大きくしたり、フィ
ンに形成したとき皮膜にクラックが発生しやすい。
界面活性剤を含有するものは、界面活性剤は基本的に皮
膜の表面に向かって移行するため、ブリーディング現象
を防止することは不可能である。この結果フィン表面の
親水性は経時的に低下する。また、合成シリカを含有し
ているため、素材に塗布し、これをフィンに加工すると
き、研磨剤のような作用をして金型の摩耗を大きくする
。アルカリケイ酸塩とカルボニル化合物を有する低分子
有機化合物と水溶性有機高分子化合物を含有する組成物
を塗布し、親水性の皮膜を形成させる方法は、親水性の
持続性において改良されているが、皮膜の十分な濡れ性
を期待するためには、アルカリケイ酸塩の含有量が多く
なり、素材に塗布し、これをフィンに加工するとき、研
磨剤のような作用をして金型の摩耗を大きくする。
膜の表面に向かって移行するため、ブリーディング現象
を防止することは不可能である。この結果フィン表面の
親水性は経時的に低下する。また、合成シリカを含有し
ているため、素材に塗布し、これをフィンに加工すると
き、研磨剤のような作用をして金型の摩耗を大きくする
。アルカリケイ酸塩とカルボニル化合物を有する低分子
有機化合物と水溶性有機高分子化合物を含有する組成物
を塗布し、親水性の皮膜を形成させる方法は、親水性の
持続性において改良されているが、皮膜の十分な濡れ性
を期待するためには、アルカリケイ酸塩の含有量が多く
なり、素材に塗布し、これをフィンに加工するとき、研
磨剤のような作用をして金型の摩耗を大きくする。
そこで、本発明の目的は、アルミニウムに対する良好な
密着性と優れた皮膜物性を有し、親水性の経時変化がな
く、水に対する良好な濡れ性を有する皮膜組成物であっ
て、かつ、素材に塗布され、これを加工するとき、金型
の摩耗が大きくならないような親水性皮膜を形成する被
覆剤を提供するにある。
密着性と優れた皮膜物性を有し、親水性の経時変化がな
く、水に対する良好な濡れ性を有する皮膜組成物であっ
て、かつ、素材に塗布され、これを加工するとき、金型
の摩耗が大きくならないような親水性皮膜を形成する被
覆剤を提供するにある。
[3題を解決するための手段]
本発明者らは、上記した課題を解決すべ〈従来より研究
を重ねてきた。そして、アルミニウム板に被覆された皮
膜が水に十分に濡れるためには皮膜自身が優れた親水性
を有することが必要であるが、このことは、皮膜自身の
強靭さ等の機械的特性や密着性を低下させることになり
、これらの諸特性を両立させることが重要となることが
わかった。
を重ねてきた。そして、アルミニウム板に被覆された皮
膜が水に十分に濡れるためには皮膜自身が優れた親水性
を有することが必要であるが、このことは、皮膜自身の
強靭さ等の機械的特性や密着性を低下させることになり
、これらの諸特性を両立させることが重要となることが
わかった。
そこで、さらに研究を続けた結果、被覆剤を形成する重
合体の構成単量体の組合せを選択することにより、上記
矛盾する性質、すなわち形成皮膜の濡れ性と他の特性と
の両立を図ることができることを見出し、本発明を完成
した。
合体の構成単量体の組合せを選択することにより、上記
矛盾する性質、すなわち形成皮膜の濡れ性と他の特性と
の両立を図ることができることを見出し、本発明を完成
した。
本発明の要旨とするところは、Aスルホン酸基を有する
α、β不飽和単量体と、Bアミド基および/またはメチ
ロールアミド基を有するα。
α、β不飽和単量体と、Bアミド基および/またはメチ
ロールアミド基を有するα。
β不飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα。
β不飽和単量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコー
ルエステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合する
ことにより得られた親水性被覆剤を第1の発明とし、A
スルホン酸基を有するα、β不飽和単量体と、Bアミド
基および/またはメチロールアミド基を有するα、β不
飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα、β不飽和単
量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコールエステル
、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合することにより
得られた親水性被覆剤とポリエポキシド硬化剤とからな
る熱硬化性親水性被覆剤を第2の発明とし、Aスルホン
酸基を有するα、β不飽和単量体、Bアミド基および/
またはメチロールアミド基を有するα、β−不飽和単量
体、Cカルボキシル基を有するα。
ルエステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合する
ことにより得られた親水性被覆剤を第1の発明とし、A
スルホン酸基を有するα、β不飽和単量体と、Bアミド
基および/またはメチロールアミド基を有するα、β不
飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα、β不飽和単
量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコールエステル
、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合することにより
得られた親水性被覆剤とポリエポキシド硬化剤とからな
る熱硬化性親水性被覆剤を第2の発明とし、Aスルホン
酸基を有するα、β不飽和単量体、Bアミド基および/
またはメチロールアミド基を有するα、β−不飽和単量
体、Cカルボキシル基を有するα。
β不飽和単量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコー
ルエステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合する
ことにより得られた親水性被覆剤とポリエポキシド硬化
剤とからなる熱硬化性親水性被覆剤をアルミニウム又は
アルミニウム合金板刊に塗布、熱硬化せしめたフィン用
アルミニウム又はアルミニウム合金板材を第3の発明と
15、Aスルホン酸基を有するα、β不飽和単量体と、
Bアミド基および/またはメチロールアミド基を有する
a、β不飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα、β
不飽和単量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコール
エステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合するこ
とにより得られた親水性被覆剤と硬化剤とから形成され
た親水性熱硬化皮膜をアルミニウム又はアルミニウム合
金フィンの表面に有してなる熱交換器を第4の発明とす
るものである。
ルエステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合する
ことにより得られた親水性被覆剤とポリエポキシド硬化
剤とからなる熱硬化性親水性被覆剤をアルミニウム又は
アルミニウム合金板刊に塗布、熱硬化せしめたフィン用
アルミニウム又はアルミニウム合金板材を第3の発明と
15、Aスルホン酸基を有するα、β不飽和単量体と、
Bアミド基および/またはメチロールアミド基を有する
a、β不飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα、β
不飽和単量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコール
エステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合するこ
とにより得られた親水性被覆剤と硬化剤とから形成され
た親水性熱硬化皮膜をアルミニウム又はアルミニウム合
金フィンの表面に有してなる熱交換器を第4の発明とす
るものである。
本発明の親水性被覆剤を構成する重合体の製造に使用す
る単量体について説明する。
る単量体について説明する。
A成分のスルホン酸基を有するα、β不飽和単量体成分
は、アニオン性の強親水性を有し、ポリマーを水溶化す
る働きをし、A成分により・・、形成された皮膜は表面
の水に対する濡れ性がよくなる。このA成分としては、
例えば、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸等を挙
げることができるが、とくに2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸が好ましい。
は、アニオン性の強親水性を有し、ポリマーを水溶化す
る働きをし、A成分により・・、形成された皮膜は表面
の水に対する濡れ性がよくなる。このA成分としては、
例えば、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸等を挙
げることができるが、とくに2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸が好ましい。
また、B成分のアミド基および/またはメチロールアミ
ド基を有するα、β不飽和単量体成分は、ポリエポキシ
ド硬化剤である後述するポリグリシジル化合物と架橋反
応を起す。このB成分としては、たとえば、(メタ)ア
クリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド
、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブ
トキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メ
タ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミ
ド等を挙げることができるが、とくに(メタ)アクリル
アミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−
メトキシメチル(メタ)アクリルアミドが好ましい。
ド基を有するα、β不飽和単量体成分は、ポリエポキシ
ド硬化剤である後述するポリグリシジル化合物と架橋反
応を起す。このB成分としては、たとえば、(メタ)ア
クリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド
、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブ
トキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メ
タ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミ
ド等を挙げることができるが、とくに(メタ)アクリル
アミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−
メトキシメチル(メタ)アクリルアミドが好ましい。
C成分のカルボキシル基を有するα、β不飽和単量体成
分は、硬化剤成分との架橋点となると共に、アルミニウ
ム板に対する密着性を与える役割をはたしている。この
C成分としては、たとえば、(メタ)アクリル酸、無水
マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、フマール酸、あ
るいはマレイン酸、フマール酸、イタコン酸半エステル
等が挙げられ、このうちアクリル酸、メタアクリル酸が
とくに好ましい。
分は、硬化剤成分との架橋点となると共に、アルミニウ
ム板に対する密着性を与える役割をはたしている。この
C成分としては、たとえば、(メタ)アクリル酸、無水
マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、フマール酸、あ
るいはマレイン酸、フマール酸、イタコン酸半エステル
等が挙げられ、このうちアクリル酸、メタアクリル酸が
とくに好ましい。
D成分の(メタ)アクリル酸の低級アルコールエステル
は、形成皮膜に強靭さ、可撓性を付与するものである。
は、形成皮膜に強靭さ、可撓性を付与するものである。
このD成分としては、たとえば(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プ
ロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等を挙げることがで
きるが、この中で(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチルが特に好ましい。
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プ
ロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等を挙げることがで
きるが、この中で(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチルが特に好ましい。
E成分の含窒素α、β不飽和単量体は、形成皮膜の軟ら
かさ、可撓性ならびにアルミニウム板に対する密着性の
付与に寄与するものである。
かさ、可撓性ならびにアルミニウム板に対する密着性の
付与に寄与するものである。
このようなE成分としては、たとえばN、N−ジメチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン
、ビニルイミダシリン等を挙げることができるが、この
中でN、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、N、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ビニルピロリドンが特に好ましい。
アミノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン
、ビニルイミダシリン等を挙げることができるが、この
中でN、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、N、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ビニルピロリドンが特に好ましい。
これらA、B、C,D、E成分の重合は、水性媒体中で
ラジカル重合により行われる。共重合体の組成比はA/
B/C/D/Eが重量%で20〜7015〜50/ 1
0〜G515〜3515〜20の範囲が好ましい。
ラジカル重合により行われる。共重合体の組成比はA/
B/C/D/Eが重量%で20〜7015〜50/ 1
0〜G515〜3515〜20の範囲が好ましい。
重合開始剤としては、一般にビニル単量体の重合におい
て使用されるものが使用できるが、とくに水溶性の過硫
酸アンモニウム、過硫酸カリウムが好ましく、これら単
独であるいはメタ重亜硫酸ナトリウム、または千オ硫酸
ナトリウムとの組合せによるナトリウムレドックス系で
行うか、アゾビスイソブチロニトリルのような油溶性の
開始剤を少量のアルコールに溶解し、重合系に微分散さ
せる方法で行ってもよい。ラジカル重合開始剤は、単量
体に対して0.1〜5重量%で使用するのが好ましい。
て使用されるものが使用できるが、とくに水溶性の過硫
酸アンモニウム、過硫酸カリウムが好ましく、これら単
独であるいはメタ重亜硫酸ナトリウム、または千オ硫酸
ナトリウムとの組合せによるナトリウムレドックス系で
行うか、アゾビスイソブチロニトリルのような油溶性の
開始剤を少量のアルコールに溶解し、重合系に微分散さ
せる方法で行ってもよい。ラジカル重合開始剤は、単量
体に対して0.1〜5重量%で使用するのが好ましい。
重合温度は、レドックス系の場合は20〜40℃が好ま
しく、その他の場合は60〜80℃が好ましい。
しく、その他の場合は60〜80℃が好ましい。
また、水性媒体中での単量体濃度は、10〜30%がよ
い。重合調整剤としては水溶性有機溶剤を用いる。この
ような有機溶剤としては、たとえばメタノール、エタノ
ール、イソプロパツール等の低級アルコール、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル等のグリコールのモノアルキルエー
テルが挙げられ、その他アセトン、ジオキサン等も使用
できる。
い。重合調整剤としては水溶性有機溶剤を用いる。この
ような有機溶剤としては、たとえばメタノール、エタノ
ール、イソプロパツール等の低級アルコール、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル等のグリコールのモノアルキルエー
テルが挙げられ、その他アセトン、ジオキサン等も使用
できる。
このようにして得られた親水性樹脂は、その重合体鎖中
にスルホン酸基とカルボキシル基を含むが、これらのう
ちスルホン酸基は、樹脂が親水性を十分発現できる範囲
内でその一部ないし全部が中和され、またカルボキシル
基の一部が中和される。この中和は任意の時点で行うこ
とができ、すなわち、重合後行ってもよく、また重合前
の単量体の状態において行うこともできる。
にスルホン酸基とカルボキシル基を含むが、これらのう
ちスルホン酸基は、樹脂が親水性を十分発現できる範囲
内でその一部ないし全部が中和され、またカルボキシル
基の一部が中和される。この中和は任意の時点で行うこ
とができ、すなわち、重合後行ってもよく、また重合前
の単量体の状態において行うこともできる。
中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ金属の水酸化物、あるいはアンモニア水、又
はトリエチルアミン、ジエチルアミンエタノール等の有
機アミンが使用できる。
のアルカリ金属の水酸化物、あるいはアンモニア水、又
はトリエチルアミン、ジエチルアミンエタノール等の有
機アミンが使用できる。
中和率は、下記に述べるポリエポキシド硬化剤との焼付
時の架橋反応を調整する目的で、水酸化ナトリウム等の
金属の水酸化物の場合は50〜90%に調整する。また
、アンモニア水、トリエチルアミン等の有機アミンの場
合は、ベーキング時蒸発、揮散するため、過剰に加えて
もよい。
時の架橋反応を調整する目的で、水酸化ナトリウム等の
金属の水酸化物の場合は50〜90%に調整する。また
、アンモニア水、トリエチルアミン等の有機アミンの場
合は、ベーキング時蒸発、揮散するため、過剰に加えて
もよい。
硬化剤としては、本発明においてはポリエボキシドが使
用される。そして、硬化剤としてポリエポキシドを選択
することにより、三次元架橋による皮膜の親水性の低下
を回避することができ、すなわち、皮膜物性、親水性の
いずれにも優れた被覆剤とすることができる。なかでも
好ましいものは多価アルコールのグリシジルエーテル型
ポリエポキシドである。
用される。そして、硬化剤としてポリエポキシドを選択
することにより、三次元架橋による皮膜の親水性の低下
を回避することができ、すなわち、皮膜物性、親水性の
いずれにも優れた被覆剤とすることができる。なかでも
好ましいものは多価アルコールのグリシジルエーテル型
ポリエポキシドである。
このようなポリエポキシドの具体例としては、たとえば
、 (1)ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、 (2)ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル
、 (3)ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、(4
)グリセロールポリグリシジルエーテル(5)ヒダント
インジグリシジル 等を挙げることができる。
、 (1)ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、 (2)ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル
、 (3)ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、(4
)グリセロールポリグリシジルエーテル(5)ヒダント
インジグリシジル 等を挙げることができる。
硬化剤の使用量は、樹j中の官能基、硬化剤中の官能基
の量によって異なるが、樹脂固形分に対し5〜800
fflffi%の範囲で用いられる。
の量によって異なるが、樹脂固形分に対し5〜800
fflffi%の範囲で用いられる。
本発明の親水性被覆剤は被塗物に親水性皮膜を形成する
ために使用できるが、とくにアルミニウムおよびアルミ
ニウム合金板およびこれらの化成処理面等にコーティン
グすることができる。また、より高度の耐食性を必要と
するときは、本発明の親水性被覆剤と該被塗面との間に
耐食性有機樹脂をコーティングすることができる。
ために使用できるが、とくにアルミニウムおよびアルミ
ニウム合金板およびこれらの化成処理面等にコーティン
グすることができる。また、より高度の耐食性を必要と
するときは、本発明の親水性被覆剤と該被塗面との間に
耐食性有機樹脂をコーティングすることができる。
本発明の親水性被覆剤のコーティング法としては、へケ
塗り、浸漬、スプレー、静電コーティング、ロールコー
タ−等の周知の各種方法が適用できる。
塗り、浸漬、スプレー、静電コーティング、ロールコー
タ−等の周知の各種方法が適用できる。
コーティングされた親水性被覆剤の硬化は、通常加熱温
度150〜300℃、加熱時間5秒〜10分間の条件で
行うことができる。硬化により、親水性が大きいばかり
か、塗膜物性にも優れた硬化樹脂コーティング層を形成
することができる。
度150〜300℃、加熱時間5秒〜10分間の条件で
行うことができる。硬化により、親水性が大きいばかり
か、塗膜物性にも優れた硬化樹脂コーティング層を形成
することができる。
また、フィン材の熱交換器への加工は、公知の方法によ
って行うことができ、熱交換器フィンへの本発明の被覆
剤のコーティングはプレコーティング法、ポストコーテ
ィング法いずれによってもよい。
って行うことができ、熱交換器フィンへの本発明の被覆
剤のコーティングはプレコーティング法、ポストコーテ
ィング法いずれによってもよい。
[実施例]
以下に、実施例を挙げ本発明をさらに詳細に説明する。
実施例1
■ 親水性樹脂の合成
151セパラブルフラスコに2−アクリルアミド−2−
メチルブaパンスルホン酸30部にメチメチロールアク
リルアミドin、メタクリル酸40部、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート10部、メタクリル酸メチル10
部、脱塩水400部、エタノール 100部を加え均一
に溶解した。トリエチルアミン15部により中和後m合
間始剤アゾイソブチロニトリル1部をエタノール20部
に溶解して重合系に加えた。60〜b 濃度に調整した。
メチルブaパンスルホン酸30部にメチメチロールアク
リルアミドin、メタクリル酸40部、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート10部、メタクリル酸メチル10
部、脱塩水400部、エタノール 100部を加え均一
に溶解した。トリエチルアミン15部により中和後m合
間始剤アゾイソブチロニトリル1部をエタノール20部
に溶解して重合系に加えた。60〜b 濃度に調整した。
尚「部」又は「%」は「重量部」又は「重量%」を表わ
す。以下同様である。
す。以下同様である。
■ 親水性被覆剤の調製
上記■で合成した親水性樹脂 50部グリセロール
トリグリシジル エーテル(エポキシ当量145) 1.2部アンモニ
ア水によりpH−7に調整し、イオン交換水により固形
分含量を5%とした。
トリグリシジル エーテル(エポキシ当量145) 1.2部アンモニ
ア水によりpH−7に調整し、イオン交換水により固形
分含量を5%とした。
■ アルミニウム板への塗布
厚さが0.1201の工業用純アルミニウム(A 10
50− H22)条を市販の弱アルカリ系脱脂剤を用い
て脱指洗浄した。次いでリン酸クロメート系化成溶液(
商品名アロジン401/45日本ペイント■社製)にス
プレー処理して、リン酸クロメート皮膜(Crffiと
して20部1g/+2)を形成した後、水洗乾燥させた
。次いでこの化成皮膜上に上記合成例に示す親水性被覆
剤をロールコータで塗布し、熱風循環式乾燥炉で温度2
40℃、時間30秒で焼付けて親水性被覆剤S層(厚さ
1μm)を得た。
50− H22)条を市販の弱アルカリ系脱脂剤を用い
て脱指洗浄した。次いでリン酸クロメート系化成溶液(
商品名アロジン401/45日本ペイント■社製)にス
プレー処理して、リン酸クロメート皮膜(Crffiと
して20部1g/+2)を形成した後、水洗乾燥させた
。次いでこの化成皮膜上に上記合成例に示す親水性被覆
剤をロールコータで塗布し、熱風循環式乾燥炉で温度2
40℃、時間30秒で焼付けて親水性被覆剤S層(厚さ
1μm)を得た。
実施例2
以下の処方により親水性被覆剤を調製した。
実施例1■で合成しt;親水性樹脂 50部ポリエチレ
ングリコールジグリシジル エーテル(n−22、エポキシ当量587)2部 ポリグリセロールポリグリシジルエ ーテル(n = 3 、エポキシ当量183) 0.6
部アンモニア水によりpH−7に調整し、イオン交換水
により固形分含量を5%とした。得られた被覆剤を実施
例1と同様にしてアルミニウム面に塗布した。
ングリコールジグリシジル エーテル(n−22、エポキシ当量587)2部 ポリグリセロールポリグリシジルエ ーテル(n = 3 、エポキシ当量183) 0.6
部アンモニア水によりpH−7に調整し、イオン交換水
により固形分含量を5%とした。得られた被覆剤を実施
例1と同様にしてアルミニウム面に塗布した。
実施例3
■ 親水性樹脂の合成
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸2
0部、ビニルスルホン酸10部、N−メトキシメチルア
クリルアミド10部、アクリル酸30部、メタクリル酸
メチル10部、N−ビニルピロリドン20部、脱塩水4
00部、イソプロピルアルコール100部を加え、均一
に溶解した。
0部、ビニルスルホン酸10部、N−メトキシメチルア
クリルアミド10部、アクリル酸30部、メタクリル酸
メチル10部、N−ビニルピロリドン20部、脱塩水4
00部、イソプロピルアルコール100部を加え、均一
に溶解した。
苛性ソーダ8部で中和後、25%アンモニア水によりp
H−7に調整した。その後、過硫酸カリウム0.4部、
亜硫酸ナトリウム 0.2部を加え、レドックス系で3
0℃×6時間m合を行った。次いで、脱塩水により10
部濃度に調整した。
H−7に調整した。その後、過硫酸カリウム0.4部、
亜硫酸ナトリウム 0.2部を加え、レドックス系で3
0℃×6時間m合を行った。次いで、脱塩水により10
部濃度に調整した。
■ 親水性被覆剤の調製
上記■で合成された親水性樹脂 50部ポリグリセロ
ールポリジグリシジル エーテル(n−2)(エポキシ当量168) 1部グリ
セロールトリグリシジルエーテル (エポキシ当量141) 1.2部を
混合し、イオン交換水により固形分濃度5%に、ii!
il整した。
ールポリジグリシジル エーテル(n−2)(エポキシ当量168) 1部グリ
セロールトリグリシジルエーテル (エポキシ当量141) 1.2部を
混合し、イオン交換水により固形分濃度5%に、ii!
il整した。
■ アルミニウム板への塗布
上記■で得られた被覆剤を実施例1と同様にしてアルミ
ニウム面に塗布した。
ニウム面に塗布した。
実施例4
■ 親水性樹脂の合成
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸1
0部、スチレンスルホン酸20部、N−メチロールアク
リルアミド15部、アクリル酸15部、メタクリル酸メ
チル30部、ジエチルアミノエチルメタクリレート10
部、脱塩水300部、イソプロピルアルコール200部
を加え均一に溶解した。
0部、スチレンスルホン酸20部、N−メチロールアク
リルアミド15部、アクリル酸15部、メタクリル酸メ
チル30部、ジエチルアミノエチルメタクリレート10
部、脱塩水300部、イソプロピルアルコール200部
を加え均一に溶解した。
トリエチルアミン17部により中和後、25%アンモニ
ア水によりpH−7に調整する。その後、アゾイソブチ
ロニトリル0.3部を分散、溶解後、60〜b いで脱塩水によりlO%濃度に調整した。
ア水によりpH−7に調整する。その後、アゾイソブチ
ロニトリル0.3部を分散、溶解後、60〜b いで脱塩水によりlO%濃度に調整した。
■ 親水性被覆剤の調製
上記■で合成された親水性樹脂 50部ポリエチレン
グリコールジグリシジル エーテル(n = 13)(、nボキシ当量394)
4部グリセロールトリグリシジルエーテル (エポキシ当量141) 0.7部を
混合し、イオン交換水により固形分;濃度5%に調整し
た。
グリコールジグリシジル エーテル(n = 13)(、nボキシ当量394)
4部グリセロールトリグリシジルエーテル (エポキシ当量141) 0.7部を
混合し、イオン交換水により固形分;濃度5%に調整し
た。
■ アルミニウム板への塗布
上記■で得られた被覆剤を実施例1と同様にしてアルミ
ニウム面に塗布した。
ニウム面に塗布した。
上記実施例1〜4で得られた親水性皮膜を形成したフィ
ン材について、皮膜特性(親水性、密行性、連続成形性
)を調べた。その結果を表1に示す。
ン材について、皮膜特性(親水性、密行性、連続成形性
)を調べた。その結果を表1に示す。
親水性は室愚の水中に2分間浸漬し、次いで6分間冷風
乾燥することの組合せを1サイクルとし、それを500
サイクル行った後で水との接触角を測定し評価した。◎
は非常に良好(接触角20@以下)、Oは良好(接触角
20〜40@)、Xは不良(接触角40@超え)とした
。
乾燥することの組合せを1サイクルとし、それを500
サイクル行った後で水との接触角を測定し評価した。◎
は非常に良好(接触角20@以下)、Oは良好(接触角
20〜40@)、Xは不良(接触角40@超え)とした
。
密着性はゴバン目テープ剥離試験により行い、21離し
ていない目の数で評価した。
ていない目の数で評価した。
連続成形性は連続10万バンチフインプレス後に成形工
具の摩耗状況と成形後のフィンの外観とを肉眼で観察し
た。その結果、実施例1〜4は接触角がいずれも15″
以下と小さく、良好な親水性を示すことがわかった。ま
た、密着性も10071.00と剥離するものがなく、
金型摩耗もなく、まったく良好なものであった。
具の摩耗状況と成形後のフィンの外観とを肉眼で観察し
た。その結果、実施例1〜4は接触角がいずれも15″
以下と小さく、良好な親水性を示すことがわかった。ま
た、密着性も10071.00と剥離するものがなく、
金型摩耗もなく、まったく良好なものであった。
比較例1〜2
実施例と同じ要領で化成皮膜を形成した後に、その化成
膜上に比較例1ではコロイダルシリカ、水溶性アクリル
・メラミン樹脂、界面活性剤よりなる水溶性コーティン
グ剤を塗布乾燥させて厚さ 1μの親水性皮膜を得た。
膜上に比較例1ではコロイダルシリカ、水溶性アクリル
・メラミン樹脂、界面活性剤よりなる水溶性コーティン
グ剤を塗布乾燥させて厚さ 1μの親水性皮膜を得た。
また比較例2ではナトリウム系水ガラス、ポリアクリル
酸、硬化剤とからなる水溶性コーティング剤を塗布乾燥
させて5iElとして50mg/m ”の厚さの親水性
皮膜を得た。
酸、硬化剤とからなる水溶性コーティング剤を塗布乾燥
させて5iElとして50mg/m ”の厚さの親水性
皮膜を得た。
比較例3
■ 親水性樹脂の合成
メタクリル酸40部、メチロールアクリルアミド20部
、ジメチルアミノエチルメタクリ1ノート20部、メタ
クリル酸メチル20部を仕込み、脱塩水300部、エタ
ノール200部を加え、均一に溶解した。重合開始剤ア
ゾイソブチロニトリル1部をエタノール20部に溶解し
て重合系に加え、60−70℃×6時間重合を行い、脱
塩水により10部濃度に調整した。
、ジメチルアミノエチルメタクリ1ノート20部、メタ
クリル酸メチル20部を仕込み、脱塩水300部、エタ
ノール200部を加え、均一に溶解した。重合開始剤ア
ゾイソブチロニトリル1部をエタノール20部に溶解し
て重合系に加え、60−70℃×6時間重合を行い、脱
塩水により10部濃度に調整した。
■ 親水性被覆剤の調製
上記■で合成された親水性樹脂 50部グリセロール
トリグリシジルエーテル (エポキシ当j1145) 1.7部
アンモニア水によりpH−7に調整し、イオン交換水に
より固形分含量を596とした。
トリグリシジルエーテル (エポキシ当j1145) 1.7部
アンモニア水によりpH−7に調整し、イオン交換水に
より固形分含量を596とした。
■ アルミニウム板への塗布
上記■で得られた被覆剤を実施例1と同様にしてアルミ
ニウム面に塗布した。
ニウム面に塗布した。
比較例4
■ 親水性樹脂の合成
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸4
0部、メチロールアクリルアミド20部、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート20部、メタクリル酸メチル2
0部を仕込み、脱塩水400部、エタノール100部を
加え、均一に溶解した。トリエチルアミン20部により
中和後重合開始剤アゾイソブチロニトリル1部をエタノ
ール20部に溶解して重合系に加えた。
0部、メチロールアクリルアミド20部、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート20部、メタクリル酸メチル2
0部を仕込み、脱塩水400部、エタノール100部を
加え、均一に溶解した。トリエチルアミン20部により
中和後重合開始剤アゾイソブチロニトリル1部をエタノ
ール20部に溶解して重合系に加えた。
GO〜70℃×6時間重合を行い、脱塩水により109
(la度に2整した。
(la度に2整した。
■ 親水性被覆剤の調製
上記■で合成された親水性樹脂 50部グリセロール
トリグリシジルエーテル (エポキシ当量145) 1.0部ア
ンモニア水によりpit−7に調整し、イオン交換水に
より固形分含量を5%とした。
トリグリシジルエーテル (エポキシ当量145) 1.0部ア
ンモニア水によりpit−7に調整し、イオン交換水に
より固形分含量を5%とした。
■ アルミニウム板への塗布
上記■で得られた被覆剤を実施例1と同様にしてアルミ
ニウム面に塗布した。
ニウム面に塗布した。
比較例5
■ 親水性樹脂の合成
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸5
0部、メタクリル酸50部を仕込み、脱塩水40f)部
、エタノール100部を加え、均一に溶解した。トリエ
チルアミン25部により中和後、重合開始剤アゾイソブ
チロニトリル1部をエタノール20部に溶解して重合系
に加えた。BO〜70℃×6時間重合を行い、脱塩水に
より10部濃度に調整した。
0部、メタクリル酸50部を仕込み、脱塩水40f)部
、エタノール100部を加え、均一に溶解した。トリエ
チルアミン25部により中和後、重合開始剤アゾイソブ
チロニトリル1部をエタノール20部に溶解して重合系
に加えた。BO〜70℃×6時間重合を行い、脱塩水に
より10部濃度に調整した。
■ 親水性被覆剤の調製
上記■で合成された親水性樹脂 50部グリセロール
トリグリシジルエーテル (エポキシ当量145) 2.0部ア
ンモニア水によりpi−’yに調整し、イオン交換水に
より固形分含量を5%とした。
トリグリシジルエーテル (エポキシ当量145) 2.0部ア
ンモニア水によりpi−’yに調整し、イオン交換水に
より固形分含量を5%とした。
■ アルミニウム板への塗布
上記■で得られた被覆剤を実施例1と同様にしてアルミ
ニウム面に塗布した。
ニウム面に塗布した。
比較例1〜5で得られた皮膜の特性を実施例と同様に調
べた。その結果を表1に示す。比較例1.3のいずれも
親水性は悪く、比較例1.2とも金型摩耗が認められた
。さらに比較例4.5では親水性は良好であるが、加工
部の皮膜に剥離や割れが認められた。
べた。その結果を表1に示す。比較例1.3のいずれも
親水性は悪く、比較例1.2とも金型摩耗が認められた
。さらに比較例4.5では親水性は良好であるが、加工
部の皮膜に剥離や割れが認められた。
水性被覆剤は、水に対する優れた濡れ性を有し、下地と
の密着性が良好で、さらに成形加工時の金型摩耗のない
硬化被膜を形成することができる。また、該被覆剤を塗
布したフィン用アルミニウム板材は親水性が顕著に改善
され、これを用いて製作した熱交換器には、フィン間の
通風を妨害する水滴、ブリッジ等の形成を見ることがな
く、熱交換効率を向上することができる。
の密着性が良好で、さらに成形加工時の金型摩耗のない
硬化被膜を形成することができる。また、該被覆剤を塗
布したフィン用アルミニウム板材は親水性が顕著に改善
され、これを用いて製作した熱交換器には、フィン間の
通風を妨害する水滴、ブリッジ等の形成を見ることがな
く、熱交換効率を向上することができる。
第1図は、従来の熱交換器のフィン間に水滴が付着する
状態を説明する図。 ()内数字は接触角を示す。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明の構成による親特許出願人
住友軽金属工業株式会社 代理人 弁理士 小 松 秀 岳 代理人 弁理士 旭 宏
状態を説明する図。 ()内数字は接触角を示す。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明の構成による親特許出願人
住友軽金属工業株式会社 代理人 弁理士 小 松 秀 岳 代理人 弁理士 旭 宏
Claims (4)
- (1)Aスルホン酸基を有するα、β不飽和単量体、B
アミド基および/またはメチロールアミド基を有するα
、β不飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα、β不
飽和単量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコールエ
ステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合すること
により得られたことを特徴とする親水性被覆剤。 - (2)Aスルホン酸基を有するα、β不飽和単量体、B
アミド基および/またはメチロールアミド基を有するα
、β不飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα、β不
飽和単量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコールエ
ステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合すること
により得られた親水性被覆剤とポリエポキシド硬化剤と
からなることを特徴とする熱硬化性親水性被覆剤。 - (3)Aスルホン酸基を有するα、β不飽和単量体、B
アミド基および/またはメチロールアミド基を有するα
、β不飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα、β不
飽和単量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコールエ
ステル、E含窒素α、β不飽和単量体を重合することに
より得られた親水性被覆剤とポリエポキシド硬化剤とか
らなる熱硬化性親水性被覆剤をアルミニウム又はアルミ
ニウム合金板材に塗布、熱硬化せしめたことを特徴とす
るフィン用アルミニウム又はアルミニウム合金板材。 - (4)Aスルホン酸基を有するα、β不飽和単量体、B
アミド基および/またはメチロールアミド基を有するα
、β不飽和単量体、Cカルボキシル基を有するα、β不
飽和単量体、D(メタ)アクリル酸の低級アルコールエ
ステル、E含窒素α、β不飽和単量体とを重合すること
により得られた親水性被覆剤とポリエポキシド硬化剤と
から形成された親水性熱硬化皮膜をアルミニウム又はア
ルミニウム合金フィンの表面に有してなることを特徴と
する熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3922889A JPH02219873A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 親水性被覆剤、フイン用アルミニウム又はアルミニウム合金板材および熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3922889A JPH02219873A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 親水性被覆剤、フイン用アルミニウム又はアルミニウム合金板材および熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02219873A true JPH02219873A (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=12547271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3922889A Pending JPH02219873A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 親水性被覆剤、フイン用アルミニウム又はアルミニウム合金板材および熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02219873A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0620256A2 (en) * | 1993-03-18 | 1994-10-19 | Nippon Paint Company Limited | Polymer composition for hydrophilic treatment |
JP2011140589A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Nof Corp | 防曇塗料組成物 |
WO2015133461A1 (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-11 | 日産化学工業株式会社 | 生体物質の付着抑制能を有するイオンコンプレックス材料 |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP3922889A patent/JPH02219873A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0620256A2 (en) * | 1993-03-18 | 1994-10-19 | Nippon Paint Company Limited | Polymer composition for hydrophilic treatment |
EP0620256A3 (en) * | 1993-03-18 | 1995-03-29 | Nippon Paint Co Ltd | Polymer composition for hydrophilic treatment. |
JP2011140589A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Nof Corp | 防曇塗料組成物 |
US8921455B2 (en) | 2010-01-08 | 2014-12-30 | Nof Corporation | Anti-fog coating composition |
WO2015133461A1 (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-11 | 日産化学工業株式会社 | 生体物質の付着抑制能を有するイオンコンプレックス材料 |
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