JPS62153357A - アルミニウムフイン用塗料 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は冷凍機χ等の熱交換器のアルミニウムフィン表
面に親水性、防食性を付与するための塗料に関する。

（従来の技術） 冷凍機や空調機等（以下これらを総称して冷凍機という
）にはアルミニウム製のフィンを付けた熱交換器が広く
用いられている。

このような熱交換器のアルミニウムフィンはアルミニウ
ムフィン材表面をベーマイト処理等の化成処理を施すか
、塗装により親水性を付与している。これは。

アルミニウムの防食とともに冷凍機の運転中に発生する
凝縮水の水滴による通風抵抗が太き（なるのを防止し、
熱交換効率を低下させないようにするためである。

塗装による親水化処理はフィンに加工した後施されるの
が一般的である。例えば特開昭５５−１６４２６４号公
報には水性塗料用樹脂、界面活性材および合成シリカを
配合した塗料が開示されている。一方、化成処理はフィ
ンに加工する前に施されるが、生産性に劣るという欠点
を有しているので、これに代えて親水性の塗膜をプレコ
ートすることが最も好ましいと考えられるようになった
。

しかしながら、従来のアルミニウムフィン用塗料は合成
シリカを配合しているので、フィンを成形加工する際、
加工工具の摩耗が激しく工具の寿命が短くなるという問
題点を有していた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは１合成シリカに代わる有機樹脂微粉末
と界面活性剤を配合した親水性、防食性、加工性等に優
れたアルミニウムフィ・ン用塗料を提供することにある
。

〔発明の構成〕

（発明を解決するための手段） すなわち本発明は分子中に導入したカルボキシル基を塩
基性物質で一部ないし全部を中和してなる自己乳化性エ
ポキシ樹脂水性分散体と、有機樹脂微粉末と。

界面活性剤とからなるアルミニウムフィン用塗料である
。

本発明の自己乳化性エポキシ樹脂とは、−分子中に。

１２〜７０重量％の一塩基性カルボン酸モノマーを必須
成分として含むアクリル樹脂部分と、芳香族エポキシ樹
脂部分とを有するカルボキシル基過剰のアクリル系樹脂
−芳香族エポキシ樹脂をｐＨが４〜１１となる量の塩基
性物質の存在下に水性媒体中に均一分散せしめたたちの
である。

本発明における自己乳化性エポキシ樹脂の製造方法とし
ては９例えば、カルボン酸モノマーを１２〜７０重量％
含む共重合性モノマー混合物を共重合せしめてなるアク
リル樹脂と、−分子中に平均１．１〜２．　Ｏ（［Ｉの
エポキシ基を有する芳香族系エポキシ樹脂とを、好まし
くはアミン系のエステル触媒の存在下もしくは無触媒下
で部分反応させる。

上記アクリル系樹脂としては、アクリル酸、メタアクリ
ル酸等のカルボン酸モノマーとアクリル酸アルキルエス
テルもしくはその対応するメタアクリル酸アルキルエス
テル、スチレンおよびその誘導体、アクリル酸ヒドロキ
シルエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル
酸グリシジルもしくはその対応するメタアクリル酸エス
テル、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、アクリ
ロニトリル等の共重合性モノマーからなるモノマー混合
物を有機溶剤中でラジカル重合させて得られるものであ
る。アクリル樹脂の重合平均分子量は３０００〜５ｏｏ
ｏｏの範囲のものが好ましい。

芳香族エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡとエピ
ハロヒドリンとをアルカリ触媒の存在下に縮合させて得
られる数平均分子量が３００以上、好ましくは９００以
上のビスフ疋コルＡ型エポキシ樹脂が好ましい。

上記アクリル系樹脂と芳香族エポキシ樹脂との部分反応
は、親水性有機溶剤中でアクリル系樹脂と芳香族エポキ
シ樹脂とを固形分比２対１ないし１対６の割合で配合し
、エステル化触媒を使用する場合には、６０℃〜１７０
℃で１０分間〜２時間反応させて得ることができる。

本発明の自己乳化性エポキシ樹脂は、また、芳香族エポ
キシ樹脂と（メタ）アクリル酸のような一塩基性カルポ
ン酸七ツマーとを部分エステル化反応してなる（メタ）
アクリロイル基とエポキシ基とを有する低分子量化合物
に、さらにカルボン酸モノマーと上述した共重合性上ツ
マ−とを含む七ツマー混合物をラジカル重合して得るこ
とができる。

本発明の自己乳化性エポキシ樹脂は、また、芳香族エポ
キシ樹脂の存在下にカルボン酸モノマーを１２〜７０重
量％を含む共重合性上ツマー混合物をベンゾイルパーオ
キサイドのような有機過酸化物を比較的多量使用して重
合させ、アクリル系樹脂をグラフトさせることにより得
ることができる。

本発明において自己乳化性エポキシ樹脂を水性媒体中に
分散させるには、最終組成物のｐＨが４〜１１となる量
の塩基性物質を添加して混合すれば良い。好ましい塩基
性物質としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン
、２−ジメチルアミノエタノールヌ凡〆。

ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリ
ン、エチレンジアミン等のアミン類もしくはアンモニア
、または、アルカリ金属、アルカリ土類金属の化合物も
使用することができる。

本発明の自己乳化性エポキシ樹脂は少なくとも１０重量
％以上が水である水性媒体中に分散される。水性媒体と
は、水とメタノール、エタノール、ｎ−プロパツール等
のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ
、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ。

メチルカルピトール、エチルカルピトール等のエーテル
アルコール類、メチルセロソルブアセテート、エチルセ
ロソルブアセテート等のエーテルエステル類、ジオキサ
ン、ジメチルホルムアミド、ダイア七トンアルコール等
の親水性有機溶剤との混合物である。

本発明の有機樹脂微粉末とは、ポリアミド樹脂、アクリ
ル樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂。

変性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、フッソ樹
脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリエステル樹脂等の
合成樹脂であって、塗料の水性媒体に不溶もしくは難溶
であることが必要であるが、プレコート用の塗料として
使用される場合には塗装されたアルミニウムフィン材を
加工洗浄される塩素化炭化水素（例えば。

トリクロロエチレン）に不溶もしくは難溶のものが好ま
しい。

また、有機樹脂微粉末としてイオン交換樹脂もしくは吸
水性樹脂の粉末を使用することができる。吸水性樹脂と
しては少なくとも自重以上の水を吸水、保持できるもの
であり２例えば、カルボキシメチルセルロース系、デン
プン−ポリアクリル酸塩架橋物、酢酸ビニル−アクリル
酸１．メチル共重合体ケン化物系、ポリアクリロニトリ
ル加水分解物系、アクリル酸−ビニルアルコール共重合
系等がある。

有機樹脂微粉末の粒径としては５０μ以下、好ましくは
３０μ以下である。有機樹脂微粉末は、自己乳化性エポ
キシ樹脂の固形分１００重量部に対して０．５〜１００
重量部、好ましくは０．５〜５０重量部になるように用
いる。０．５　重量部未満では塗膜に親水性を付与する
ことが困難であり、１００重量部を越える場合には塗膜
の造膜性が著しく劣化し実用的ではない。

本発明における界面活性剤としては非イオン系、陽イオ
ン系、陰イオン系９両性イオン系のものが挙げられるが
、特に、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フェニルエーテル、ポリオキシエチ
レンポリオキシブロビレンブロックポリマー、ポリオキ
シエチレングリコールなどの低起泡性の界面活性剤は冷
凍機の作動時の通風による泡立ち現象を抑、ｄ５で好ま
しい。また、界面活性剤として、水性樹脂分散体を合成
する際に官能基の一部として用いてもよい。

界面活性剤は自己乳化性エポキシ樹脂の固形分１００重
量部に対して、０．５〜２００重量部となるように用い
ることが好ましい。０．５重量部未満では塗膜に十分な
親水性を付与することができず、また、２００重量部を
越える場合には防食性が得られない。

本発明のアルミニウムフィン用塗料はアルミニウムフィ
ン材に塗装されるプレコート塗料として使用することが
できるが、アルミニウムフィンに加工された後に塗装す
るボストコート塗料として使用することも可能である。

本発明のアルミニウムフィン用塗料は、乾燥膜厚が０．
５〜２０μとなるように塗装し、１２０〜１２５℃で１
０秒〜３０分間焼きつけることにより親水性塗膜を形成
することができる。

以下実施例によって本発明を具体的に説明する。例中１
部９％はそれぞれ重量部９重量％である。

（実施例） 実施例　１ （Ａ）アクリル樹脂の製造 スチレン　　　　　　　　　　３００部アクリル酸エチ
ル　　　　　　２１０部メタアクリル酸　　　　　　　
　９０部ブチルセロソルブ　　　　　　３８８部過酸化
ベンゾイル　　　　　　　１２部上記組成の４分の１を
窒素ガス置換した４ツロフラスコに仕込み８０〜９０℃
に加熱し、その温度に保ちつつ残りの４分の３を２時間
かけて除々に滴下し１滴下終了後、更にその温度で２時
間かきまぜた後冷却し。

酸価９３（固形分換算）、固形分５９．７％、粘度４１
００ｃｐｓ（２５°Ｃ９以下粘度はすべて２５℃におけ
る２Ｉｊ）定結果を示す。）のカルボキシル基含有アク
リル樹脂溶液を得た。

ＣＢ）エポキシ樹脂溶液の製造 エピコート１００７　　　　　　５００部ブチルセロソ
ルブ　　　　　　３３３部上記組成を窒素ガス置換した
４ノロフラスコに全量仕込み、除々に加熱して内温を１
００℃まで上げ、１時間攪拌し完全に溶解した後８０℃
まで冷却し、固形分６０％のエポキシ樹脂溶液を得た。

（Ｃ）水性樹脂分散体の調製 ■上記アクリル系樹脂（Ａ）　　　　１００　　部■上
記エポキシ樹脂（Ｂ）　　　　　５０　　部■２−ジメ
チルアミノエタノール　　９．３部を添加して、含有カ
ルボキシル基に対してほぼ当モル中和を行った後、内温
を８０℃まで上昇させ、この温度で３０分間かき混ぜを
続けた後室温まで冷却した。

オキシラン％の減少率は６３．５％であり、粘度もクツ
キング前に比較してクツキング後は１．５倍に増加して
いた。

また、クツキング前のＧＰＣによる分子量分布の測定に
よれば高分子量のアクリル系樹脂と低分子量のエポキシ
樹脂の２つのピークが存在するが、クツキング後には低
分子量のエポキシ樹脂のピークが消えており。

エポキシ樹脂がアクリル樹脂にヘンダントされているこ
とが確認された。

づつ除々に添加したところ固形分１９．８％、粘度３６
Ｑ　　ｃｐｓの若干乳白色の分散体を得た。

（Ｄ）アルミニウムフィンのプレコート塗料の調製上記
（Ｃ）の水性樹脂分散体　　２２５部ポリアミド樹脂微
粉末（日本リルサン株式会社製ナイロン１２のオルガノ
ゾル２００２）１０部 界面活性剤（花王株式会社エマルゲン９０９）４５部 イオン交換水　　　　　　　　　３４８部ブチルセロソ
ルブ　　　　　　　　８７部上記組成の混合物をポット
ミルに入れ、２４時間分散させた後に取り出し、２４０
メツシユのナイロンろ布でろ過し、固形分１３．９％の
プレコート用塗料を得た。

実施例　２ 実施例１の水性樹脂分散体（Ｃ）　　２２５部粒状フェ
ノール樹脂微粉末（鐘紡株式会社製ベルパール　Ｒ９０
０）　　　　　　　　　２０部界面活性剤（エマルゲン
９０９）　　　　２０部イオン交換水　　　　　　　　
　　２５０部ブチルセロソルブ　　　　　　　　　５０
部イソプロピルアルコール　　　　　　　５部上記組成
の混合物をポットミルに入れ、２４時間分散させた後に
取り出して、２４０メソシユのナイロンろ布でろ過し、
固形分１４．９％のプレコート用塗料を得た。

実施例　３ 実施例１の水性樹脂分散体（Ｃ）　　　２２５部アクリ
ル樹脂粉末（綜研化学株式会社製ＭＰ　１０００）１０
部 界面活性剤（第−工業製薬株式会社製ノイゲンＥＴ１２
７）　　　　　　　　　　　　１０部イオン交換水　　
　　　　　　　　２５０部ブチルセロソルブ　　　　　
　　　　５０部イソプロピルアルコール　　　　　　　
５部上記組成の混合物をポットミルに入れ２４時間分散
させた後に取り出して、２４０メツシユのナイロンろ布
でろ過し、固形分１１．８％のプレコート塗料を得た。

実施例　４ 実施例１の水性樹脂分散体（Ｃ）　　　２２５部吸水性
樹脂微粉末（住友化学株式会社性スミカゲル５Ｐ５２０
）、　　　　　　　　　　　１０部界面活性剤（エマル
ゲン９０９）　　　　４５部イオン交換水　　　　　　
　　　　３４８部ブチルセロソルブ　　　　　　　　　
８７部上記組成の混合物をポットミルに入れ２４時間分
散させた後に取り出して、２４０メソシユのナイロンろ
布でろ過し、固形分１３．９％のプレコート塗料を得た
。

比較例　１ 実施例１の水性樹脂分散体（Ｃ）　　　２１５部合成シ
リカ（水沢化学工業株式会社製ミズカジルＰ−５２６）
　　　　　　　　　　　３６部界面活性剤（エマルゲン
９０９）　　　　７０部イオン交換水　　　　　　　　
　　１７９部ブチルセロソルブ　　　　　　　　　４５
部イソプロピルアルコール　　　　　　　５部上記組成
の混合物をポットミルに入れ、８時間分散させた後に取
り出して３２４０メツシユのナイロンろ布でろ過し、固
形分４５．０％のプレコート用塗料を得た。

比較例　２ 水分散性アクリル樹脂（日蝕アロー化学株式会社性アク
リセット３１１２Ｅ）　　　　　　１５０部ポリアミド
樹脂粉末（日本リルサン株式会社製ナイロン１２のオル
ガノゾル２００２）　　　１０部界面活性剤（エマルゲ
ン９０９）　　　　１０部イオン交換水　　　　　　　
　　　３００部ブチルセロソルブ　　　　　　　　　３
．０部上記組成の混合物をポットミルに入れ２４時間分
散させた後に取り出し、２４０メツシユのナイロンろ布
でろ過し、固形分１３．０％のプレコート用塗料を得た
。

各実施例および比較例で得られたプレコート用塗料をバ
ーコーターｂｔｏによりアルミニウムフィン用アルミニ
ウム仮に塗装した。これを２３０″Ｃの電気乾燥炉で４
０秒焼付して、５〜１０μの塗膜厚の塗装されたアルミ
ニウムフィン材を得た。この塗装されたアルミニウムフ
ィン材について親水性試験、耐蝕性試験。

成形性試験、金型摩耗性試験を行い、その評価を表１に
示した。ここで親水性は、アルミニウムフィン材の表面
を観察することにより４段階評価（◎・・・非常に良い
、○・・・良い、△・・・やや良い、×・・・悪い）を
行った。親水性の持続は水道水による５日間の流水浸漬
後の水濡れ性を観察評価し、上記と同様に４段階評価し
た。耐蝕性は塩水噴霧試験１０日後におけるアルミニウ
ムフィン材の表面を観察し、上記と同様の基準で４段階
評価を行った。成形性はアルミニウムフィン材にバーニ
ング加工を施し、その屈曲部にクランクを生じたか否か
で判定し、上記と同様の基準で４段階評価を行った。金
型摩耗性はアルミニウムフィン材を金型を用いて一定形
状に成形した際、所定の枚数を形成した時の金型の摩耗
状態を観察し、上記と同様の評価を行った。

（以下余白） （発明の効果） 本発明のアルミニウムフィン用塗料は、有機樹脂の粉末
が塗膜表面に微細な凹凸を形成するため、この物理的な
作用によって水濡性に寄与し、界面活性剤の作用によっ
て水滴ができない塗膜表面を形成することができる。

本発明のアルミニウムフィン用塗料は、水性塗料なので
有機溶剤による大気汚染あるいは引火の危険がなく、エ
ポキシ樹脂をバインダー成分としているのでアルミニウ
ムの防食性に優れる。

さらに、親水性の付与材として合成シリカのような無機
物を配合していないので、アルミニウムフィン材のプレ
コート塗料として使用しても、フィンに加工する際、金
型が摩耗することなく経済的であり、塗膜の加工性も優
れている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、分子中に導入したカルボキシル基を塩基性物質で一
   部ないし全部を中和してなる自己乳化性エポキシ樹脂水
   性分散体と、有機樹脂微粉末と、界面活性剤とからなる
   アルミニウムフィン用塗料。