JPH0978002A - 高親水性塗料 - Google Patents

高親水性塗料

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JPH0978002A
JPH0978002A JP7232172A JP23217295A JPH0978002A JP H0978002 A JPH0978002 A JP H0978002A JP 7232172 A JP7232172 A JP 7232172A JP 23217295 A JP23217295 A JP 23217295A JP H0978002 A JPH0978002 A JP H0978002A
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JP
Japan
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water
coating material
hydrophilic
coating
alumina sol
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JP7232172A
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English (en)
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Kimihide Shiozawa
公英 塩沢
Toshiaki Sato
敏昭 佐藤
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 親水性、防食性に優れ、工具の寿命を短くし
ないような比較的軟らかい塗膜を与える非シリカ系また
は非水ガラス系の高親水性塗料を提供すること。 【解決手段】粒子表面の全細孔容積が0.4ml/g以
上で、なおかつ平均粒径が0.5〜20μmであること
を特徴とするアルミナゾル粒子を水溶性樹脂又は水分散
性樹脂に添加してなる高親水性塗料

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高親水性塗料に関
する。詳しくは、空調機用熱交換器のアルミニウムフィ
ン表面に高度な親水性の持続性及び耐蝕性を付与する好
適な高親水性塗料に関する。さらに詳しくは、粒子表面
に多数の微小細孔を有する、表面積が著しく大きいアル
ミナゾルを含有する高親水性塗料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、空調機の熱交換器にはその優れた
加工性・熱伝導性の点からアルミニウムおよびその合金
が広く利用されている。空調機の熱交換器は、冷房時に
発生する凝縮水が水滴となって、フィン間に水のブリッ
ジを形成し、通風抵抗を増大せしめ熱交換率を悪化させ
るので、フィン材の表面に親水化処理を施し、水滴によ
るブリッジの形成を防止し良好な熱交換率を維持してい
る。一方近年、家庭用空調機の普及に伴い特に空調機の
中でも大容積を占める熱交換器には小型化が求められ、
フィン形状の複雑化、フィン間隔の狭小化が望まれてい
る。
【0003】このためフィンに、より一層の親水性の向
上を課すものである。
【0004】アウミニウムフィンに親水性を付与する方
法には、化成処理、親水性塗料を塗布する等の方法があ
る。前者の、化成処理は一般的に穴空け等のフィン加工
の後に施されるため、生産性に劣るという欠点を有して
いた。
【0005】この問題点を解決するために、フィン加工
前にフィンに水ガラスや親水性塗料により被覆する方法
が提案された。このような被覆剤としては、有機親水性
樹脂からなる塗料や合成シリカ等を含有する塗料等が挙
げられる。しかし、有機親水性樹脂、例えば水性ナイロ
ン、水性アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン等を用いた場合は、親水性が不十分だっ
たり、親水性と防食性のバランスがとれなかったりとい
った問題点を有していた。一方親水性を付与するために
合成シリカ等を含有する塗料を用いた場合には、親水性
や防食性は有機親水性塗料よりも優れているが、塗膜が
硬いため穴空け等の加工に用いる金型・加工工具等の摩
耗が激しく工具の寿命が短くなるという問題点や、臭気
抑制(防止)効果が不十分だったりといった問題点を有
していた。
【0006】また、水ガラスを塗布した場合には、合成
シリカ等を含有する塗料を用いた場合と同様に工具の寿
命が短くなる、あるいは臭気が吸着するなどの欠点を有
していた。
【0007】上記のような問題点に対し、親水性、防食
性に優れ、工具の寿命を短くしないような比較的軟らか
い塗膜を与える塗料が望まれてきた。
【0008】これに対して合成シリカ等を含有しない親
水性塗料としては、特開平5−22234号公報にはポ
リ(メタ)アクリル酸とAl、Sn、Co、La、Ce、Ta等の硝
酸塩からなる樹脂皮膜、特開平4−366182号公報
にはポリビニルピロリドンとポリビニルアルコールによ
る親水性処理塗膜等が開示されている。
【0009】また特開平3−252461号公報にはポ
リエステル系ウレタンのベースコート上にカルボキシル
メチルセルロース誘導体とN-メチロールアクリルアミド
による親水化処理皮膜を塗布、特開昭63─17168
3号公報においてはポリアクリルアミド、スチレンスル
フォン酸、水溶性ウレタン(ベースコート・トップコー
トいずれにも使用)による親水性処理塗膜等が開示され
ている。
【0010】しかしながら、これらは親水性の点で不十
分であり、実用には供さない。一般にアルミニウムフィ
ンには、塗膜形成直後すなわち初期の親水性だけでな
く、流水浸漬、純水浸漬、乾湿サイクル、油洗浄性等の
各種の試験を満足しなければならない。特に乾湿サイク
ル試験は凝縮水・雨水による流水のみならず、暖房時の
熱媒による50℃の乾燥工程を想定し、少なくとも流水
8時間浸漬、50℃16時間乾燥を1サイクルとし、2
0サイクル以上の評価が必要であるが、上記の各塗膜又
は処理剤を用いた表面処理方法では親水性を十分に満た
してはいない。
【0011】上記の他に合成シリカ等を含有しないで、
アルミナゾルやアルミナを含有するものが、特開昭57
−134572号公報、特開昭58−76462号公
報、特開昭59−205596号公報、特開昭59−2
29197号公報、特開昭60−164168号公報、
特開昭63−249643号公報、特開昭63−262
238号公報、特開昭63−262239号公報、特開
平2−22047号、特開平5−70711号公報、特
開平6−172777号公報等いくつか提案されてい
る。
【0012】しかし、いずれの提案においても前記物性
を満たすものは提案されていないのが現状である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記の各種の問題点に
鑑み、検討を重ねた結果、親水性、防食性に優れ、工具
の寿命を短くしないような比較的軟らかい塗膜を与える
非シリカ系または非水ガラス系の高親水性塗料を見出
し、本発明に至った。
【0014】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、粒
子表面の全細孔容積が0.4ml/g以上でなおかつ平
均粒径が0.5〜20μmであるアルミナゾル(a)お
よび水溶性樹脂および/または水分散性樹脂(b)を含
有することを特徴とする塗料である。
【0015】本発明に用いられるアルミナゾル(a)
は、平均粒径が0.5〜20μm、粒子表面の全細孔容
積が0.4ml/g以上である粒子の水分散体である。
【0016】通常のアルミナゾルはカウンタ−イオンで
ある酸が塩酸、酢酸、硝酸の種類を問わず全細孔容積が
0.3ml/g以下と小さく、細孔は5〜1000nm
の範囲に満遍なく分布している。本発明に用いられるア
ルミナゾル(a)は、平均粒径が0.5〜20μmの粒
子表面に5〜30nmの微小細孔が数多く分布すること
によって、比表面積を大きくするとともに、毛細管現象
によって水に対する濡れ性が向上し得たものである。
【0017】アルミナゾル(a)の平均粒径が0.5μ
mより小さいものは塗膜に埋もれてしまい、平均粒径が
20μmより大きいものはブツ等の塗膜欠陥となり、い
ずれも使用に適さない。本発明は、該アルミナゾル
(a)を用いることによって、膜厚が0.5〜2μmの
親水性塗膜の表面を粗面化するとともに、粒子表面に分
布する極めて多くの微小細孔により水との接触表面積を
大きくする。全細孔容積が0.4ml/g以下のアルミ
ナゾルの単独使用では、接触面積に由来する親水性が未
だ不十分である。
【0018】本発明に用いられるアルミナゾル(a)
は、不定型ゲルからベーマイトに移行する途中の段階に
あり、この状態は凝集過程および通常のコイルコートの
塗膜の焼付け条件(例えば、250℃×20秒)程度で
は、変化しない。この不定型ゲルからベーマイトに移行
する途中の段階のアルミナゾルは、コロイダルシリカと
比較して軟らかく、従って、このアルミナゾルを含有す
る皮膜を加工する際のプレス加工機の刃の磨耗も極めて
少い。
【0019】本発明に用いられるアルミナゾル(a)
は、塗料固形分100重量部中、0.1〜50重量部含
有することが望ましい。0.1重量部未満だと、親水性
の点で不十分であり、50重量部を超えると粘度が増大
し塗装性が悪くなる。
【0020】本発明に用いられる水溶性樹脂または水分
散性樹脂(b)とは、基材に本質的に親水性の塗膜を形
成し、アルミナゾル(a)を該塗膜中に固定するために
配合するものである。例えば、セルロ−ス系、アクリル
系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエ−テルポ
リオ−ル系、ポリアミド系、エポキシ樹脂系等の水溶性
樹脂1種又は2種以上の混合系が挙げられる。
【0021】水溶性樹脂および/または水分散性樹脂
(b)は、塗料固形分100重量部中、30〜99.9
重量部含有することが望ましい。30重量部未満だと相
対的にアルミナゾル(a)の含有量が大きくなり、粘度
が増大し塗装性が悪くなる。一方、99.9重量部を超
えると相対的にアルミナゾル(a)の含有量が小さくな
り、親水性が不十分になる。
【0022】本発明の塗料には、上記成分(a)、
(b)以外に、必要に応じて界面活性剤、親水性の有機
粒子または無機粒子、抗菌剤、滑剤、消泡剤、着色剤、
溶剤等を配合しても良い。
【0023】本発明の高親水性塗料は、アルミニウムフ
ィン材に塗装するプレコ−ト塗料として用いられること
ができるほかに、加工されたフィンに塗装するポストコ
−ト塗料としても使用することができる。
【0024】
【実施例】実施例により本発明を詳細に説明する。
【0025】合成例1 500ccの三つ口フラスコに脱イオン水220gとヒ
ドロキシエチルアクリレート(HEA)20gと過硫酸
アンモニウム0.4gを仕込み、60℃に保って攪拌す
る。2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸(2AA2MPSA)160gを1時間かけて滴下
し、50分毎に過硫酸アンモニウム0.4g(5%水溶
液)を4回添加し、重合を完了させ、水溶性アクリル樹
脂を得た。
【0026】合成例2〜4(水溶性アクリル樹脂〜
の合成例) 表1に示す組成(重量比)で合成例1同様に水溶液重合
を行い、水溶性アクリル樹脂〜を得た。
【0027】
【表1】
【0028】実施例1 合成例1で得られた水溶性アクリル樹脂を乾燥重量で
70部、カタロイドAS−3(触媒化成(株)製、日機
装(株)製マイクロトラックMK−II粒度分析計にて測
定した結果、平均粒径が0.8μmであり、ポロシメ−
タ−2000(株式会社アムコ製)で計測したところ、
全細孔容積(Total Pore Volume )が0.448ml/
gであり、5〜100nmの微小細孔の体積が総孔体積
中の60%を占めていた。)を30部、を攪拌下で混合
し、イオン交換水で希釈して不揮発分10%の親水性塗
料を調整した。塗料化した後の平均粒径は1.5μmで
あった。
【0029】予め燐酸クロメ−ト処理を施したアルミ板
に、バ−コ−タ−No. 6により塗布後、250℃のガス
オ−ブン(風速毎秒2m)にて20秒間焼き付けして約
1μmの塗膜厚のアルミニウム塗装材を得た。
【0030】実施例2〜3 実施例1と同様にカタロイドAS−3と合成例1による
水溶性アクリル樹脂の組成比を変えて、親水性塗料を調
整し、アルミニウム塗装材を得た。実施例2は乾燥重量
で、水溶性アクリル樹脂を99.9部とカタロイドA
S−3を0.1部混合し、実施例7は乾燥重量で、水溶
性アクリル樹脂を50部とカタロイドAS−3を50
部混合した。
【0031】実施例4〜6 水溶性アクリル樹脂の代わりに、合成例2〜4で得ら
れた水溶性アクリル樹脂〜を用いた以外は実施例1
と同様にして、親水性塗料を調整し、アルミニウム塗装
材を得た。
【0032】実施例7〜10 水溶性アクリル樹脂の代わりに、表2に示すようにア
ニオン系以外の種々の水溶性樹脂を用いた以外は実施例
1と同様にして、親水性塗料を調整し、アルミニウム塗
装材を得た。
【0033】実施例11 合成例1による水溶性アクリル樹脂を乾燥重量で60
部、ポリウレタンのエマルション(ス−パ−フレックス
110 :第一工業製薬(株)製)を乾燥重量で10部、カ
タロイドAS−3を30部混合し、以下実施例1と同様
にして、親水性塗料を調整し、アルミニウム塗装材を得
た。
【0034】実施例12 水溶性ナイロン(AQ−ナイロン A-90:東レ(株)
製)を乾燥重量で50部、水溶性ポリウレタン(エラス
トロンW-11:第一工業製薬(株))を乾燥重量で30
部、アルミナゾル−200のアンモニアによる凝集物を
10部、アルギン酸カルシウムビ−ズ(日清紡(株)
製)を1部混合し、以下実施例2と同様にして、親水性
塗料を調整し、アルミニウム塗装材を得た。
【0035】比較例1 合成例1で得られる水溶性アクリル樹脂を実施例1同
様に、燐酸クロメ−ト処理アルミ板に塗布・焼き付けを
してアルミニウム塗装材を得た。
【0036】比較例2 AQ−ナイロン A-90を乾燥重量で50部、エラストロ
ンW-11を乾燥重量で30部、アルミナゾル−200を2
0部(凝集させずに一次分散体の状態で)混合し、以下
実施例2と同様にして、親水性塗料を調整し、アルミニ
ウム塗装材を得た。
【0037】以上実施例1〜12、比較例1〜2の親水
性塗料の組成を表2に記載した。
【0038】
【表2】
【0039】得られた各アルミニウム塗装材(親水性塗
膜)に対して、下記の通り親水持続試験、密着性試験、
耐蝕性試験を行った。
【0040】(1)親水持続試験 塗装されたアルミニウム板を水道水(30リットルのプ
ラスチック製容器に対して毎分3リットル/分の流水量
で)に8時間浸漬した後、50℃の電気オ−ブンで16
時間乾燥させる事を1サイクルとして、20サイクル迄
続けて水接触角を測定した。水接触角の測定は、サンプ
ルを水平に置きその上に純水5μl を滴下し、接触角計
(CA−Z:協和界面科学(株)製)により測定した。
評価は以下の通りである。
【0041】◎:5°未満 ○:5°以上20°未満 △ 20°以上30°未満 ×:30°以上
【0042】(2)密着性試験 塗装されたアルミニウム板を乾いたウエスで拭き、評価
した。 ◎:拭き取れない ○:表層が拭き取れるが基材の上に一層残る ×:拭き取れる
【0043】(3)耐蝕性試験 塗装されたアルミニウム板に対して塩水噴霧試験を40
0時間行い、腐食部分の面積の割合を評価した。 ◎:0%以上1%未満 ○:1%以上5%未満 ×:5%以上
【0044】試験(1)〜(3)の結果を表3に示す。
【0045】
【表3】
【0046】
【発明の効果】本発明の親水性塗料を乾燥・硬化せしめ
た塗膜は、極めて良好な親水持続性を有しており、密着
性、耐蝕性も良好である。無定形ゲル状態であるアルミ
ナゾルの添加は、金型の磨耗を極めて少なくし、金型の
寿命を延ばすという効果も有しおり、該親水性塗料は熱
交換器用アルミニウム製フィン材等に好適な親水性塗膜
を提供するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒子表面の全細孔容積が0.4ml/g
    以上でなおかつ平均粒径が0.5〜20μmであるアル
    ミナゾル(a)および水溶性樹脂および/または水分散
    性樹脂(b)を含有することを特徴とする高親水性塗
    料。
JP7232172A 1995-09-11 1995-09-11 高親水性塗料 Pending JPH0978002A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7232172A JPH0978002A (ja) 1995-09-11 1995-09-11 高親水性塗料
KR1019960039361A KR970015688A (ko) 1995-09-11 1996-09-11 고친수성 페인트
KR1019960039863A KR970015695A (ko) 1995-09-11 1996-09-13 피혁 코팅 방법 및 이에 사용되는 피혁 코팅 조성물

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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