JPH04316837A

JPH04316837A - 被覆アルミニウム材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04316837A
Application number: JP3085135A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Tokida; 常田　和義; Osamu Tanida; 修谷田; Yoshinori Nagai; 昌憲永井; Osamu Ogawa; 修小川
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1992-11-09
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: JP3051196B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、親水性塗膜から成る被
覆アルミニウム材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、耐食性等の本来の性能を全く損う
ことなく、しかも表面が親水性を有するような塗膜を得
るための塗料組成物に対する要望が強くなってきている
。例えば、ルームエアコンの急激な普及に伴って、熱交
換器用のフィン材の需要が大幅に伸びているが、このよ
うなフィン材に対して前記のような特殊な性能を有する
塗料が要求されているのである。

【０００３】前記フィン材としては軽量化、加工性及び
熱伝導性の観点からアルミニウム及び／又はアルミニウ
ム合金（以下、本発明では単に「アルミニウム」という
）が広く使用されている。該フィン材は熱交換率の向上
、即ち表面の水濡れ性を良くする目的で、アルミニウム
表面にベーマイト処理等の化成処理を施すか、塗装処理
が行われるのが一般的である。これは、アルミニウムの
防食とともに、熱交換器の運転中に発生する凝縮水の付
着による通風抵抗の増大を防止し、熱交換効率の向上を
計るためである。

【０００４】例えば、塗料を塗装する方法としては、有
機樹脂と有機微粒子あるいは吸水性有機微粒子、及び界
面活性剤から成る塗料を塗布する方法（特開昭６２−１
２９３６６　号公報）や、有機樹脂に水ガラス、シリカ
、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、チタニア等を
混合し、必要により界面活性剤を併用した塗料（特開昭
６１−２２５０４４　号公報）等が知られている。

【０００５】一方、フィン材の製造方法は、工程の簡略
化、塗膜の均一性などの観点から、成形前のアルミニウ
ムコイルに塗膜を形成せしめた後、これを所定の形状に
成形するプレコート法に対する需要が高まって来ている
。この方法は、コイル状のアルミニウム表面に塗料を塗
布し、加熱乾燥等により塗膜を形成せしめ、次いで加工
油を塗布した後、プレス加工等により所定の形状に加工
し、最後にトリクロロエチレン等によって脱脂洗浄した
加工油を除去するのが一般的であった。

【０００６】しかし、最近トリクロロエチレンやフロン
等はオゾン層の破壊や水質汚濁等の地球環境破壊の観点
からその使用が規制されるようになって来ている。従っ
て、プレス加工時には脱脂洗浄が不要な加工油（洗浄レ
スタイプの加工油）が使用されて来ている。前記洗浄レ
スタイプの加工油は揮発性であり、従来の洗浄工程の代
りに熱風乾燥工程を用いて脱脂される。

【０００７】熱風乾燥による脱脂は、有機溶剤によるそ
れよりも脱脂能力が劣るため、特に表面の親水性を要求
されるような部材においては、残留加工油の影響を押え
るために初期塗膜の親水性をより高度にする必要があっ
た。又、洗浄レスタイプの加工油は、熱風乾燥により揮
発させる必要上、油の分子量を従来のものより小さくす
る必要があり、従って粘度は非常に低いものであった。加えて、プレス加工法も、従来のドロー加工法（張出、
絞り加工）から、より条件の厳しいドローレス加工法（
しごき加工）に変ってきており、前記低粘度の洗浄レス
プレスの加工油を従来のベーマイト皮膜や親水皮膜を有
するアルミニウムに適用し、ドローレス加工を行うと、
油切れを起こし、プレス成形に支障をきたすという問題
があった。

【０００８】又、低粘度の洗浄レスタイプの加工油は、
熱風乾燥による脱脂になるため、従来のベーマイト皮膜
や親水性皮膜の場合、残留加工油による親水性の低下が
起こり所期の目的を達成することが出来なかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、前記
従来技術の問題点を解決し、皮膜の親水性やプレス加工
性に優れた被覆アルミニウム材及びその製造方法を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、（１）
ベーマイト又は親水性皮膜を有するアルミニウム材上に
、（ａ）水溶性有機樹脂１００重量部と（ｂ）ノニオン
系界面活性剤５０〜１２００重量部とから成り、０．０
５〜５μｍの親水性皮膜を有する被覆アルミニウム材、
及び（２）ベーマイト又は親水性皮膜を有するアルミニウム
材上に、（ａ）水溶性有機樹脂１００重量部、（ｂ）ノ
ニオン系界面活性剤５０〜１２００重量部、及び（ｃ）
必要量の水から成る塗料組成物を塗布し、塗膜を形成さ
せた後、プレス加工することを特徴とする被覆アルミニ
ウム材の製造方法に関する。

【００１１】本発明に使用されるベーマイト又は親水性
皮膜を有するアルミニウム材としては、例えばアルミニ
ウムを化学処理液にて表面に水和酸化物皮膜を形成させ
たアルミニウム、又は、無機質（主として水ガラス）又
は有機質の親水性皮膜を有するアルミニウムである。前
記無機質又は有機質皮膜は、アルミニウムに直接又は、
クロメート処理、ジルコネート処理、チタネート処理等
の下地処理を施した上に形成させたものであってもよい
。

【００１２】本発明に使用される（ａ）成分としての水
溶性有機樹脂は、例えば水溶性のアクリル系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、ア
クリルアルキド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等
が挙げられる。これらの樹脂は一般に市販されているも
のが使用可能であり、また、これらは一種もしくは二種
以上を混合して使用してもよい。

【００１３】更に、本発明に使用される（ｂ）成分とし
てのノニオン系界面活性剤は、最終塗膜中で表面に向っ
て移行するブリーディング現象を起こし、塗膜面上に存
在する加工油とミセルをつくり、その後の水洗工程で簡
単に洗い流すことが出来るため、洗浄レスタイプの加工
油を用いた場合にも塗膜の親水性を低下させることがな
い。

【００１４】一般に、塗料組成物等に添加、使用される
界面活性剤としては、ノニオン系以外に、カチオン系、
アニオン系、両性系が知られているが、本発明において
、ノニオン系以外の界面活性剤を単独使用することは、
加工油とのミセル形成能力が劣るため使用に適さない。前記ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチ
ルフェニルエーテル等のアルキルアリルエーテル型；ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエー
テル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオ
キシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステ
アリルエーテル等のアルキルエーテル型；ポリオキシエ
チレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポ
リオキシエチレンステアレート等のアルキルエステル型
；ポリオキシエチレンラウリルアミン等のアルキルアミ
ン型；ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート
、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソ
ルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタ
ンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテ
ート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポ
リオキシエチレンソルビタンオレエート等のソルビタン
誘導体などが代表的なものとして挙げられる。

【００１５】本発明においては、特に乳化、分散性に優
れたアルキルアリルエーテル型ノニオン系界面活性剤が
好ましく、その中でもＨＬＢ値が８〜１８のものが好ま
しい。尚、本発明においては、本発明の目的を損うこと
がなければノニオン系界面活性剤以外の界面活性剤を少
量併用することも可能である。前記の如きノニオン系界
面活性剤は、前記水溶性樹脂１００重量部（固形分）に
対して、５０〜１２００重量部の割合で配合する。特に
好ましくは８０〜１０００重量部である。前記範囲にお
いて、ノニオン系界面活性剤の添加量が５０重量部に満
たない場合には、加工油とのミセル形成が不充分で、加
工油が残留し親水性が低下し、又、１２００重量部を超
えて過剰に配合されると、成膜性や親水持続性が低下す
るため、いずれも好ましくない。

【００１６】尚、本発明に使用される塗料組成物におい
ては皮膜の耐食性をより向上せしめるために、（ａ）水
溶性有機樹脂と架橋する水溶性または水分散性アミノ樹
脂を、（ａ）成分有機樹脂１００重量部（固形分換算）
に対して、好ましくは５０重量部以下、特に５〜４０重
量部程度添加することが出来る。前記水溶性または水分
散性アミノ樹脂としては、通常市販されているメラミン
樹脂またはベンゾグアナミン樹脂が挙げられ、これらは
単独または混合物として使用される。

【００１７】本発明の塗料組成物には、前記以外の成分
、例えば水溶性フェノール樹脂；有機溶剤；水溶性フェ
ノール樹脂やブロック化イソシアネート樹脂等の架橋剤
；有機又は無機顔料；分散剤；沈殿防止剤；レベリング
剤；消泡剤等通常塗料組成物に併用されている各種成分
を必要により添加してもよい。本発明の塗料組成物は、
前記各成分と水を固形分が２〜３０重量％になるように
混合して製造することができる。

【００１８】得られた塗料組成物は、ベーマイト又は親
水性皮膜を有するアルミニウム材表面にスプレー、ロー
ルコート、シャワーコート等の塗装手段により塗装され
、６０〜３００℃、好ましくは１００〜２５０℃程度の
温度で乾燥または硬化させる。乾燥膜厚は０．０５〜５
μｍ、好ましくは０．０５〜２μｍ程度が良く、あまり
にも薄いと親水性が低下し、又、膜厚が厚過ぎると気密
水濁り性が低下する傾向となる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の被覆アルミニウム材は、親水性
及びプレス加工性に優れ、特に洗浄レスタイプの加工油
を使用してプレス加工を行った場合に、優れた効果を発
揮するものである。本発明においては、水溶性有機樹脂
とノニオン系界面活性とを組合せた塗料組成物を、ベー
マイト又は親水性皮膜を有するアルミニウム材に適用す
ることにより、所期の目的の効果を得ることが出来るの
である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例、比較例及び製造例に
よりさらに詳しく説明する。「部」及び「％」は、各々
「重量部」及び「重量％」を示す。製造例１撹拌機を付けた２リットルの三ツ口フラスコにイソプロ
ピルアルコール１０００ｇを入れ、７０℃に加温する。アゾビスイソブチロニトリル５ｇを添加した後、アクリ
ル酸２５ｇ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４０
０ｇ、メチルメタクリレート５０ｇ、スチレン２５ｇを
混合したモノマー混合物を３時間かけて滴下し、更に３
時間重合を続けて、アクリル樹脂溶液を得た。これにア
ンモニアをｐＨ＝７．５になるように添加し、更に１０
００ｇの水を徐々に滴下して、加熱残分１９重量％、樹
脂固形分あたり水酸基価３４５ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ、酸価
３９ｍｇ　ＫＯＨ／ｇの水溶性アクリル樹脂組成物（Ａ
）を得た。製造例２撹拌機を付けた２リットルの三ツ口フラスコに、水５０
０ｇ、イソプロピルアルコール５００ｇを入れ、８０℃
に加温する。過硫酸カリウム１０ｇを添加した後、アク
リル酸５ｇ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０
ｇ、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライ
ド塩１５０ｇ、メチルメタクリレート２２５ｇ、スチレ
ン１００ｇを混合したモノマーを３時間かけて滴下し、
更に４時間重合を続けて、アクリル樹脂溶液を得た。こ
れにアンモニアをｐＨ＝７．５になるように添加し、更
に水１０００ｇの水を徐々に滴下して、加熱残分２０重
量％、樹脂固形分あたり水酸基価１７ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ
、酸価８ｍｇＫＯＨ／ｇの水溶性アクリル樹脂組成物（
Ｂ）を得た。実施例１水溶性アクリル樹脂組成物（Ａ）５２６部、および界面
活性剤〔ニューコール５６４：日本乳化剤（株）製商品
名：固形分１００％〕４００部を混合し、水にて固形分
が８％になるよう希釈して塗料組成物を調整した。

【００２１】得られた塗料組成物を、ベーマイト処理を
施した板厚０．１２ｍｍのアルミニウム（ＪＩＳ−Ａ−
１１００）上にロールコート塗装し、２００℃、３０秒
焼付けた。次いで、洗浄レスタイプの加工油〔ダフニー
パンチオイルＡＦ−２Ａ：出光興産（株）製商品名〕を
塗布し、２００℃、５分間乾燥後、親水性及び接触角試
験を行い、その結果を表１に示した。実施例２〜５及び比較例１〜３表１に示した配合割合で各成分を混合し、次いで水を加
えて固形分が８％になるよう調整し、各塗料組成物を得
た後、前記実施例１と同様にして比較試験を行ない、そ
の結果を表１に示した。

【００２２】

【表１】

【００２３】水溶性有機樹脂（Ａ）：水溶性アクリル樹
脂組成物（Ａ）（Ｂ）：水溶性アクリル樹脂組成物（Ｂ）界面活性剤（
１）：ニューコール５６４〔日本乳化剤（株）製商品名
：固形分１００％：ノニオン系〕（２）：ニューコール
８６０〔日本乳化剤（株）製商品名：固形分１００％：
ノニオン系〕（３）：テクノールＩＬ〔日本乳化剤（株）製商品名：
固形分１００％：カチオン系〕試験方法： ■　　親水性　　　　──水道水の入ったビーカーに試
験板を浸漬し、引き上げ、水（水濡れ性）　　平に試験板を置いた時の塗板表面の水
の濡れの状態を目視で判定する ○─全面に水が濡れ水玉の発生がない状態×─水がはじ
いて水玉が発生し、濡れない部分が発生した状態 ■　　接触角　　　　──　　エルマ社製ゴニオメータ
ーＧ−Ｉ型で測定。

【００２４】前記比較試験結果より明らかに、本発明の
皮膜は非常に親水性に優れていた。一方、従来の親水性
皮膜単独の系（比較例１）、界面活性剤を配合しない系
（比較例２）、及びカチオン系界面活性剤を用いた系（
比較例３）においては、いずれも親水性や接触角試験に
おいて著しく劣るものであった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ベーマイト又は親水性皮膜を有するア
ルミニウム材上に、（ａ）水溶性有機樹脂１００重量部
と（ｂ）ノニオン系界面活性剤５０〜１２００重量部と
から成り、０．０５〜５μｍの親水性皮膜を有する被覆
アルミニウム材。
【請求項２】　　ベーマイト又は親水性皮膜を有するア
ルミニウム材上に、（ａ）水溶性有機樹脂１００重量部
、（ｂ）ノニオン系界面活性剤５０〜１２００重量部、
及び（ｃ）必要量の水から成る塗料組成物を塗布し、塗
膜を形成させた後、プレス加工することを特徴とする被
覆アルミニウム材の製造方法。