JPH0782452A - 水溶性樹脂組成物及びこれを用いた親水化処理方法 - Google Patents

水溶性樹脂組成物及びこれを用いた親水化処理方法

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JPH0782452A
JPH0782452A JP22707693A JP22707693A JPH0782452A JP H0782452 A JPH0782452 A JP H0782452A JP 22707693 A JP22707693 A JP 22707693A JP 22707693 A JP22707693 A JP 22707693A JP H0782452 A JPH0782452 A JP H0782452A
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JP
Japan
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group
vinyl monomer
weight
water
parts
Prior art date
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Application number
JP22707693A
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English (en)
Inventor
Makoto Murakami
誠 村上
Teruo Yoshida
輝夫 吉田
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(I); 【化1】 (ただし、式中、R1は水素原子またはメチル基であ
り、R2はアルキル基、フェニル基または置換フェニル
基であり、nは1以上の整数である。)で示される親水
性ビニルモノマー、水酸基を有するビニルモノマー、カ
ルボキシル基を有するビニルモノマー及びN−アルキロ
ールアミド基またはN−アルコキシアミド基を有するビ
ニルモノマーを必須成分とするモノマー混合物を共重合
して得られる共重合体を含有してなる水溶性樹脂組成
物。 【構果】 塗面に非常に小さい水滴の接触角を与え、密
着性、外観に優れ、低臭性である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空調機の熱交換器に使用
される熱交換器フィン用の親水化処理等に有用な水溶性
樹脂組成物及びこれを用いた親水化処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】空調機の熱交換器には、冷房時に発生す
る凝集水が水滴となり熱交換器アルミニウムフィン(以
下フィンと略す)間に水のブリッジを形成し、空気の通
風路を狭めるため通風抵抗が大きくなって電力の損失、
騒音の発生、水滴の飛散などの不具合が生じる。このよ
うな現象を防止するためにフィンの表面を親水性にして
水滴および水滴によるブリッジの形成を防止することが
なされている。かかる熱交換器の表面親水化処理をおこ
なう方法として、アルミニウム板を成型加工してフィ
ンを作成し、このものを組立てたのち、表面処理剤(親
水性、防錆性)を浸漬、スプレー、シャワーなどの手段
により塗布するアフターコート法と、あらかじめロー
ルコーターなどの手段によりアルミニウム板に表面処理
膜を形成したのち、この板にプレス成型加工を施してフ
ィンを作成するプレコート法の二方法がある。前者に
おいてフィンの表面を親水性にする方法で実用化されて
いるものとしては、(1)一般式mSiO2/nNa2Oで
示される水ガラスを塗布する方法(例えば特開昭59−
13078号公報など)、(2)水溶性ポリアミド樹脂
のような有機高分子樹脂を主体とした溶液を塗布し、樹
脂皮膜を形成する方法(例えば特開昭61−25049
5号公報など)、(3)水中に分散された無機のシリカ微
粉末を芯とし、有機の重合性不飽和モノマー類を反応せ
しめて殻とした有機−無機複合体反応物を主体とし、さ
らに硬化剤、水溶性ポリアミド樹脂を含有する溶液を塗
布する方法(例えば特開平3−269073号公報)な
どが挙げられる。さらに、快適居住空間の提供を目的と
する為、最近は臭気の発生が問題視されている。また、
初期の塗膜臭や空調機内に発生する微生物が原因の(運
転開始時の)不快臭等に対する対策として防菌剤、防腐
剤を混合した皮膜剤の使用等も提案されている(特開昭
58−10051号公報、特開昭61−168675号
公報など)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開昭59−1307
8号公報に示される水ガラスを用いる方法は、水滴接触
角が20°以下という良好な親水持続性を示すが、この
材料で処理したフィンは経時で処理皮膜面が粉状を呈す
るようになり、通風時に飛散したセメント臭、あるいは
薬品臭が発生するという問題点がある。また特開昭61
−250495号公報に示される水溶性ポリアミド樹脂
のような有機高分子樹脂を主体とした溶液を塗布する方
法は実用化されているといっても諸特性を十分満足しう
るものではなく、処理板の腐食性、臭気、処理液の安定
性などの点に問題点がある。本発明は、親水性、安定性
に優れる、親水化処理に適する水溶性樹脂組成物及びこ
れを用いた親水化処理方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
に対して鋭意研究を重ねた結果、親水化処理剤として特
定の親水性ビニルモノマー、水酸基を有するビニルモノ
マー、カルボキシル基を有するビニルモノマー及びN−
アルキロールアミド基またはN−アルコキシアミド基を
含有するビニルモノマーを必須成分とする共重合体を含
む組成物が非常に有効であり、該組成物を親水化処理剤
として用いることにより、塗膜表面の親水性を顕著に高
め、各種特性にも優れることを見出し、本発明を完成す
るに至った。すなわち本発明は、一般式(I);
【化2】 (ただし、式中、R1は水素原子またはメチル基であ
り、R2はアルキル基、フェニル基または置換フェニル
基であり、nは1以上の整数である。)で示される親水
性ビニルモノマー、水酸基を有するビニルモノマー、カ
ルボキシル基を有するビニルモノマー及びN−アルキロ
ールアミド基またはN−アルコキシアミド基を有するビ
ニルモノマーを必須成分とするモノマー混合物を共重合
して得られる共重合体を含有してなる水溶性樹脂組成物
並びにこれを用いた親水化処理方法に関する。
【0005】本発明で使用される一般式(I)で示され
る親水性ビニルモノマーにおいて、R2としては、メチ
ル基、エチル基、プロピル基等の炭素数が1〜15のア
ルキル基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェ
ニル基等のアルキル置換フェニル基(全体の炭素数は7
〜15)等がある。また、nはR2 により、適宜決定さ
れる1以上、好ましくは2〜30の整数である。充分な
水溶性を得る為、R2が大きな基であればあるほどnが
大きい数となるのが好ましい。これらの化合物の配合量
は共重合に使用する全モノマー混合物100重量部に対
して好ましくは10〜65重量部であり、特に好ましく
は30〜50重量部である。10重量部未満であると、
共重合体の水溶性が低下する傾向にあり、十分な親水性
が得られにくい。一方65重量部を超えると、塗膜の強
度が下がる傾向にあり良好な塗膜が得にくくなる。
【0006】水酸基を有するビニルモノマーとしては、
例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、
ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又は
メタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどが好ま
しいものとしてあげられる。これらの配合量は共重合に
使用する全モノマー混合物100重量部に対して好まし
くは5〜50重量部であり、特に好ましくは10〜30
重量部である。5重量部未満では共重合体の水溶性が低
下する傾向にあり、十分な親水性が得られにくい。50
重量部を超えると合成時にゲル化する傾向にある。
【0007】カルボキシル基を有するモノマーとして
は、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸が
好ましいものとしてあげられる。これらの配合量は共重
合に使用する全モノマー混合物100重量部に対して好
ましくは1〜25重量部であり、特に好ましくは5〜2
0重量部である。1重量部未満では十分な親水性が得ら
れにくく、25重量部を超えると増粘が激しくなる傾向
にあり合成がうまくいかないことがある。
【0008】N−アルキロールアミド基またはN−アル
コキシアミド基を有するビニルモノマーとしては、N−
ブトキシアクリルアミド、N−メトキシアクリルアミ
ド、N−ブチロールアクリルアミド、N−メチロールア
クリルアミド等があげられる。これらのうちN−アルキ
ロールアミド基を有するものの方が親水性付与の効果が
高く好ましく、特にN−メチロールアクリルアミドが好
ましい。これらの配合量は共重合に使用する全モノマー
混合物100重量部に対して1〜10重量部が好まし
い。1重量部未満では、十分な親水性が得られにくく、
10重量部を超えると合成時にゲル化することがある。
【0009】また、以上のモノマー以外の共重合可能な
エチレン性不飽和モノマーとして、例えば次に示すよう
なものが使用できる。(a)アクリル酸又はメタクリル
酸のエステル、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、
アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オ
クチル、アクリル酸ラウリル、水添ジシクロペンタジエ
ンアクリレート誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソ
プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシ
ル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ラウリル、水
添ジシクロペンタジエンメタクリレート誘導体等や、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリルなど。(b)ビニ
ル芳香族化合物;例えばスチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、p−クロルスチレン等。これらの
エチレン性不飽和モノマーはそれぞれ単独で又は2種以
上組合せて使用することができる。これらの配合量は共
重合に使用する全モノマー100重量部に対して10〜
30重量部が好ましく、特に好ましくは15〜25重量
部である。10重量部未満では共重合体のガラス転移点
(Tg)調整がうまくゆかず、良好な塗膜が形成できに
くい。一方、30重量部を超えると十分な親水性が得ら
れにくくなる傾向にある。
【0010】本発明において、以上のモノマー混合物
を、共重合して得られる共重合体の理論ガラス転移点
(Tg)が−50℃〜30℃になるように配合するのが
好ましく、さらには−30℃〜20℃になるように、特
には−20℃〜10℃になるように配合するのが好まし
い。ここでTgが−50℃未満では塗膜の強度、耐久性
に問題が生じやすく、30℃を超えると、その組成の関
係から、水溶化成分が減少するため、親水性に問題がで
てくる。なお、上記Tgは、次式により計算される理論
ガラス転移点を意味する(但し次式のTgは絶対温
度)。
【数1】 〔ここでnはモノマーの種類であり、Wnはモノマーn
の全モノマーに対する重量分率であり、Tgnはモノマ
ーnの単独重合体のガラス転移点(絶対温度)である〕 従って、ガラス転移点は、配合するモノマーの種類と配
合割合により調整することができる。
【0011】これらのモノマー混合物の共重合は必要に
応じてメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセ
ロソルブ、メチルカルビトール、カルビトール、ブチル
カルビトール等の有機溶剤を反応溶媒または希釈溶媒と
して使用し行うことができる。また重合触媒としては、
過酸化ベンゾイル、ジターシャリーブチルパーオキサイ
ド等の過酸化物系ラジカル開始剤、アゾビスイソブチロ
ニトリル、アゾビスバレロニトリル等のアゾ系ラジカル
開始剤などが用いられ、重合方法としては、溶液重合す
るのが簡便で好ましいが、懸濁重合、塊状重合、イオン
重合、光重合、放射線重合等も利用可能である。
【0012】得られる共重合体の重量平均分子量(M
w)は5千〜15万が好ましく、さらに7千〜10万が
好ましく、特に8千〜5万が好ましい。重量平均分子量
が5千より小さいと塗膜の耐久性が悪くなる傾向にあ
り、一方15万を超えると、水溶性、基材への密着性が
劣る傾向にある。なお、本発明における重量平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により
測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値で
ある。
【0013】このようにして得られた共重合体は、本発
明の水溶性樹脂組成物の主成分として含有される。本発
明の水溶性樹脂組成物は、前記共重合体の良好な親水性
を損わない程度にその他の公知の樹脂や硬化剤を併用す
ることもできる。また、さらに必要に応じて種々の公知
の防菌剤を配合することもできる。以上のようにして得
られる本発明の水溶性樹脂組成物は、親水化処理剤とし
てや、上塗り塗料の密着性を向上させるための中塗り塗
料として、金属等の各種被塗物に、公知の方法に従って
塗布し、被塗物を親水化処理することができる。特に、
熱変換器アルミニウムフィンの親水化処理に好適であ
る。
【0014】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。以下「部」は
「重量部」、「%」は「重量%」を意味する。温度計、
還流冷却器、撹拌機および窒素ガス導入口を備えた四つ
口フラスコにメトキシポリエチレングリコールモノメタ
クリレート(FA−400M、日立化成工業(株)製、
ケン化価115〜125KOHmg/g、酸価0.1以
下、数平均分子量約490)とN−メチロールアクリル
アミドを表1に示す配合量(固形分として)で仕込み、
ついでブチルセロソルブをメトキシポリエチレングリコ
ールモノメタクリレートとN−メチロールアクリルアミ
ドの固形分に対し45%になるようにフラスコに仕込ん
だ。その後、110℃に昇温し、表1に示す配合量のア
クリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸、メタク
リル酸メチル、スチレン及びFA513Mから選択され
るモノマーと、全モノマー100gに対し、1.2gの
割合となる2,2′−アゾビスイソブチロニトリルを混
合した液を2時間かけて滴下したのち、さらに同温度で
1時間保温し、ついで130℃に昇温し、重合率が9
9.9%以上になるように反応させて共重合体を得た。
得られた共重合体にpHが8〜9となるようにトリエチ
ルアミンを添加して中和した後共重合体が30〜40%
固形分になるように溶剤(水)を加えた。得られた共重
合体の加熱残分、粘度、ガラス転移点(Tg)及び重量
平均分子量を表1に示す。
【0015】
【表1】
【0016】親水性の評価 表1に示される共重合体を10cm×20cm×3mmのガラ
ス板に乾燥膜厚1μmになるように塗布し、100℃で
4時間乾燥したのち、塗膜表面にイオン交換水1μlを
滴下して、そのときの初期接触角を協和界面科学株式会
社製の接触角測定機を用いて測定した。その結果を表2
に示す。
【表2】
【0017】アルミニウムフィンへの密着性、塗面外観
及び塗膜黄変性の評価 アルミニウムフィンをアセトンで洗浄し、その上に実施
例1〜4で示される組成物を乾燥膜厚が10μmになる
ように塗布し、108℃で5時間乾燥した後、JIS
K5400に従ってゴバン目試験(1mm角)を行った。
また、塗面外観の目視判定及び200℃で20分処理し
たときの塗膜黄変性の試験結果を表3に示す。
【表3】 また、いずれの実施例で得られたフィンも、水ガラスを
塗布した場合等に比較し、臭気が少なく、低臭性である
ことがわかった。
【0018】
【発明の効果】本発明の水溶性樹脂組成物は、非常に小
さい水滴の接触角を持ち、密着性、塗面外観にも優れ、
低臭性であることから、熱交換器アルミニウムフィン等
の親水化処理に極めて有用なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 133/14 PFY F28F 1/10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I); 【化1】 (ただし、式中、R1は水素原子またはメチル基であ
    り、R2はアルキル基、フェニル基または置換フェニル
    基であり、nは1以上の整数である。)で示される親水
    性ビニルモノマー、水酸基を有するビニルモノマー、カ
    ルボキシル基を有するビニルモノマー及びN−アルキロ
    ールアミド基またはN−アルコキシアミド基を有するビ
    ニルモノマーを必須成分とするモノマー混合物を共重合
    して得られる共重合体を含有してなる水溶性樹脂組成
    物。
  2. 【請求項2】 モノマー混合物が、一般式(I)で示さ
    れる親水性ビニルモノマー10〜65重量部、水酸基を
    有するビニルモノマー5〜50重量部、カルボキシル基
    を有するビニルモノマー1〜25重量部及びN−アルキ
    ロールアミド基またはN−アルコキシアミド基を有する
    ビニルモノマー1〜10重量部を必須成分として合計が
    100重量部となるように配合されたものである請求項
    1記載の水溶性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の水溶性樹脂組成
    物を、被塗面に塗布することを特徴とする親水化処理方
    法。
JP22707693A 1993-09-13 1993-09-13 水溶性樹脂組成物及びこれを用いた親水化処理方法 Pending JPH0782452A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6565981B1 (en) 1999-03-30 2003-05-20 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Polymers that are cross-linkable to form superabsorbent polymers
JP2009013329A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Nof Corp 防曇塗料組成物、その製造方法及びその塗装物品
JP2016155923A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 関西ペイント株式会社 親水性塗料組成物及び熱交換器用アルミニウムフィン材

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6565981B1 (en) 1999-03-30 2003-05-20 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Polymers that are cross-linkable to form superabsorbent polymers
JP2009013329A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Nof Corp 防曇塗料組成物、その製造方法及びその塗装物品
JP2016155923A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 関西ペイント株式会社 親水性塗料組成物及び熱交換器用アルミニウムフィン材

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