JPS63171684A - アルミニウムの親水性処理方法 - Google Patents
アルミニウムの親水性処理方法Info
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
-
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- F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
- F28F2245/02—Coatings; Surface treatments hydrophilic
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金の表
面を親水性処理するに関するものであり、さらに詳しく
述べるならばアルミニウム製熱交換器の放熱部および冷
却部を構成するフィンの表面を親水化処理する方法に関
するものである。
面を親水性処理するに関するものであり、さらに詳しく
述べるならばアルミニウム製熱交換器の放熱部および冷
却部を構成するフィンの表面を親水化処理する方法に関
するものである。
従来、アルミニウムもしくはアルミニウム合金(以下、
「アルミニウム」と総称する)より構成されるアルミニ
ウム製熱交換器のフィン等において、白錆防止を目的と
した表面処理として陽極酸化皮膜、ベーマイト皮膜、並
に樹脂皮膜処理などが行われているが、これらの処理に
より形成される皮膜表面は水濡れ性がほとんどなく、む
しろ撥水性がある。又、白錆防止のためクロメート化成
皮膜処理なども行なわれている。クロメート化成皮膜は
皮膜形成初期には多少の水濡れ性があるが、クロメート
処理だけでは十分な親木性は得られない。またクロメー
ト化成皮膜は特に加温乾燥条件下における経時によって
、親水性面から疎水性面に変化する傾向があるので熱交
換器のフィンの皮膜としては問題がある。
「アルミニウム」と総称する)より構成されるアルミニ
ウム製熱交換器のフィン等において、白錆防止を目的と
した表面処理として陽極酸化皮膜、ベーマイト皮膜、並
に樹脂皮膜処理などが行われているが、これらの処理に
より形成される皮膜表面は水濡れ性がほとんどなく、む
しろ撥水性がある。又、白錆防止のためクロメート化成
皮膜処理なども行なわれている。クロメート化成皮膜は
皮膜形成初期には多少の水濡れ性があるが、クロメート
処理だけでは十分な親木性は得られない。またクロメー
ト化成皮膜は特に加温乾燥条件下における経時によって
、親水性面から疎水性面に変化する傾向があるので熱交
換器のフィンの皮膜としては問題がある。
一方熱交換器の多くは、放熱あるいは冷却硬化を向上さ
せるために放熱部および冷却部の面積を出来る限り大き
くとる様設計されているため、フィンの間隔が極めてせ
まい。このため、冷却用として用いる場合、大気中の水
分が熱交換器表面、特にフィン間隙に凝集する。凝集し
た水は、フィン表面が疎水性面である程水滴になり易く
、且つフィン間隙で目詰りを起して通風抵抗が増加し、
熱交換率を低下させる。
せるために放熱部および冷却部の面積を出来る限り大き
くとる様設計されているため、フィンの間隔が極めてせ
まい。このため、冷却用として用いる場合、大気中の水
分が熱交換器表面、特にフィン間隙に凝集する。凝集し
た水は、フィン表面が疎水性面である程水滴になり易く
、且つフィン間隙で目詰りを起して通風抵抗が増加し、
熱交換率を低下させる。
又、フィン間隙に溜った水滴は熱交換器の送風機によっ
て飛散し易くなり、熱交換器の下部に設置した水滴受皿
で受けきれず、熱交換器の近傍を水で汚す。
て飛散し易くなり、熱交換器の下部に設置した水滴受皿
で受けきれず、熱交換器の近傍を水で汚す。
従って、水滴がフィン間隙に残り水滴による目詰りを起
させない様にするため、アルミニウム表面に親水性を与
え、水濡れ性を向上させる処理が提案されている。特に
、水ガラス等の珪酸塩でフィンを処理する方法は、水濡
性、耐熱性が高く、価格も安いところから、多くの方法
が提案されている。珪酸塩等の無機化合物と有機化合物
の使用方法の観点から従来の方法を整理すると、次の四
つの層構成方法に分けられる。
させない様にするため、アルミニウム表面に親水性を与
え、水濡れ性を向上させる処理が提案されている。特に
、水ガラス等の珪酸塩でフィンを処理する方法は、水濡
性、耐熱性が高く、価格も安いところから、多くの方法
が提案されている。珪酸塩等の無機化合物と有機化合物
の使用方法の観点から従来の方法を整理すると、次の四
つの層構成方法に分けられる。
そのひとつの方法■は、化成処理したアルミニウム表面
に直接珪酸塩水溶液を塗布し、乾燥する方法である。こ
の方法としては、例えば特開昭60−221582号公
報は、アルミニウム板上にケイ酸塩、ベーマイト等より
構成される親水性無機皮膜層を形成し、その上に重合度
が50以上の親水性有機高分子皮膜を形成したフィン材
を開示している。
に直接珪酸塩水溶液を塗布し、乾燥する方法である。こ
の方法としては、例えば特開昭60−221582号公
報は、アルミニウム板上にケイ酸塩、ベーマイト等より
構成される親水性無機皮膜層を形成し、その上に重合度
が50以上の親水性有機高分子皮膜を形成したフィン材
を開示している。
別法@として、アルミニウム表面に予め有機高分子皮膜
を形成後、この上に珪酸塩溶液を塗布し、乾燥する方法
等が提案されている。この方法は例えば特開昭60−1
17098号公報に提案されている。
を形成後、この上に珪酸塩溶液を塗布し、乾燥する方法
等が提案されている。この方法は例えば特開昭60−1
17098号公報に提案されている。
さらに、特開昭59−205596号公報に記載のもの
がある。この公報に開示されたフィン材は、アルミニウ
ム板上に有機高分子樹脂耐食皮膜を形成し、その上にシ
リカゾル、ケイ酸、水ガラスなどのケイ酸塩より構成さ
れる親水性皮膜を形成したものである。
がある。この公報に開示されたフィン材は、アルミニウ
ム板上に有機高分子樹脂耐食皮膜を形成し、その上にシ
リカゾル、ケイ酸、水ガラスなどのケイ酸塩より構成さ
れる親水性皮膜を形成したものである。
他の別法として有機高分子化合物と無機珪酸塩の混合物
をアルミニウム表面に塗布する提案がされている。この
提案は例えば次の公開公報に見られる。
をアルミニウム表面に塗布する提案がされている。この
提案は例えば次の公開公報に見られる。
特開昭60−8598号公報は、スチレンマレイン酸共
重合体、ポリアクリルアミド、ブチレンマレイン酸共重
合体、ポリアクリル酸あるいはこれらの塩と、xltz
O・ysioz(M=L i 、 Na 、 K 、
y/ X ’≧2)で示されるケイ酸塩化合物と
の混合物を被覆層とフィン材を開示している。
重合体、ポリアクリルアミド、ブチレンマレイン酸共重
合体、ポリアクリル酸あるいはこれらの塩と、xltz
O・ysioz(M=L i 、 Na 、 K 、
y/ X ’≧2)で示されるケイ酸塩化合物と
の混合物を被覆層とフィン材を開示している。
特開昭60−101156号公報は、アルカリケイ酸塩
とカルボニル基を含む化合物(アルデヒド類、エステル
類、アミド類など)を含むアルミニウムの親水性皮膜形
成剤を開示している。
とカルボニル基を含む化合物(アルデヒド類、エステル
類、アミド類など)を含むアルミニウムの親水性皮膜形
成剤を開示している。
次に、アルミニウムの親水性処理に有機化合物を用いる
従来技術のうち、特開昭59−205.596号は有機
溶剤を使用する方法に関する。すなわち、同公報に示さ
れた有機化合物は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、
ウレタン系樹脂、たとえばポリ塩化ビニル−酢酸ビニル
、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなビニル系樹脂
、スチロール系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂
、ケイ素系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリカー
ボネイト系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキッド系樹脂
、ポリエステル系樹脂、ユリアメラミン系樹脂、ポリア
セタール系樹脂および繊維素系樹脂などであり、これら
は有機溶剤を使用して塗布されることが多い。一方、前
掲特開昭60−101156号公報に記載されたアルミ
ニウムの親水性処理剤に含有されるカルボニル基を有す
る低分子有機化合物(例えばグリオキザール)および水
溶性有機高分子化合物(例えばアクリルアミドとアクリ
ル酸の共重合体)は水に希釈されてアルミニウム上に塗
布されそして加熱乾燥される。
従来技術のうち、特開昭59−205.596号は有機
溶剤を使用する方法に関する。すなわち、同公報に示さ
れた有機化合物は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、
ウレタン系樹脂、たとえばポリ塩化ビニル−酢酸ビニル
、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなビニル系樹脂
、スチロール系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂
、ケイ素系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリカー
ボネイト系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキッド系樹脂
、ポリエステル系樹脂、ユリアメラミン系樹脂、ポリア
セタール系樹脂および繊維素系樹脂などであり、これら
は有機溶剤を使用して塗布されることが多い。一方、前
掲特開昭60−101156号公報に記載されたアルミ
ニウムの親水性処理剤に含有されるカルボニル基を有す
る低分子有機化合物(例えばグリオキザール)および水
溶性有機高分子化合物(例えばアクリルアミドとアクリ
ル酸の共重合体)は水に希釈されてアルミニウム上に塗
布されそして加熱乾燥される。
さらに、有機化合物としてポリアクリルアミドを親水性
処理に使用する従来技術について検討すると、特開昭6
0−101.156号公報、特開昭61−8.598号
公報に示されているように、ポリアクリルアミドを親水
性処理剤として用いることは公知であるが、これらの水
溶液中濃度が低い場合には均一に混合するが、乾燥段階
等で濃度が上昇するに従ってアルカリ珪酸塩層とポリマ
一層が相分離を起すために、性能の再現性に屡々バラツ
キを生じる欠ミドを親水性有機皮膜形成剤として、親水
性無機皮膜層上に形成し、重合度を適宜調整した親水性
有機高分子皮膜層により、加工時のプレス油の溶剤脱脂
を容易にするとともに、親水性無機皮膜上に脱脂後残存
した親水性有機高分子層により無機親水性皮膜のピンホ
ールを埋めることが提案されている。なお、同公報では
ポリアクリルアミドはジルコニウム、チタン等の化合物
よりなる架橋剤により、親水基がすべて架橋されない範
囲で架橋される。上記公報のフィン材が、熱交換器用部
材として溶剤脱脂された後に最終的に親水性皮膜として
残るのは珪酸塩処理やベーマイト処理によって生成した
最下層の無機親水性皮膜層である。
処理に使用する従来技術について検討すると、特開昭6
0−101.156号公報、特開昭61−8.598号
公報に示されているように、ポリアクリルアミドを親水
性処理剤として用いることは公知であるが、これらの水
溶液中濃度が低い場合には均一に混合するが、乾燥段階
等で濃度が上昇するに従ってアルカリ珪酸塩層とポリマ
一層が相分離を起すために、性能の再現性に屡々バラツ
キを生じる欠ミドを親水性有機皮膜形成剤として、親水
性無機皮膜層上に形成し、重合度を適宜調整した親水性
有機高分子皮膜層により、加工時のプレス油の溶剤脱脂
を容易にするとともに、親水性無機皮膜上に脱脂後残存
した親水性有機高分子層により無機親水性皮膜のピンホ
ールを埋めることが提案されている。なお、同公報では
ポリアクリルアミドはジルコニウム、チタン等の化合物
よりなる架橋剤により、親水基がすべて架橋されない範
囲で架橋される。上記公報のフィン材が、熱交換器用部
材として溶剤脱脂された後に最終的に親水性皮膜として
残るのは珪酸塩処理やベーマイト処理によって生成した
最下層の無機親水性皮膜層である。
第1番目に述べた従来の親水性処理層構成方法■(化成
処理したアルミニウムに直接珪酸塩水溶液塗布)により
形成される皮膜は、親水性皮膜ではあるが耐食性皮膜で
はないため、皮膜形成によりかえって、耐食性が低下し
、白錆発生傾向が高まるなどの欠点があった。
処理したアルミニウムに直接珪酸塩水溶液塗布)により
形成される皮膜は、親水性皮膜ではあるが耐食性皮膜で
はないため、皮膜形成によりかえって、耐食性が低下し
、白錆発生傾向が高まるなどの欠点があった。
第2番目に述べた従来の親水性処理層構成方法◎(有機
高分子皮膜形成後、珪酸塩皮膜形成)では、耐食性と初
期の親水性は充分であるが、上層の珪酸塩が凝縮水で流
去され易いため、親木持続性が悪いという欠点があった
。
高分子皮膜形成後、珪酸塩皮膜形成)では、耐食性と初
期の親水性は充分であるが、上層の珪酸塩が凝縮水で流
去され易いため、親木持続性が悪いという欠点があった
。
第3番目に述べた従来の親水性処理層構成方法θ(有機
高分子と珪酸塩の混合物塗布)でアルミニウム上に形成
される皮膜に含まれる珪酸塩は親水性であるため、この
方法で処理されたフィンはアルミニウムの白錆発生を促
進する傾向がある。
高分子と珪酸塩の混合物塗布)でアルミニウム上に形成
される皮膜に含まれる珪酸塩は親水性であるため、この
方法で処理されたフィンはアルミニウムの白錆発生を促
進する傾向がある。
また、アルミニウム上に混合物を塗布し、乾燥する段階
で珪酸塩と有機高分子が相分離するため製造条件による
性能のばらつきが大きく、フィンの親木性は不十分にな
る場合が多い。
で珪酸塩と有機高分子が相分離するため製造条件による
性能のばらつきが大きく、フィンの親木性は不十分にな
る場合が多い。
そこで、本発明者らは、従来技術を種々検討の結果、ア
ルミニウム上に塗布する有機高分子皮膜についてさらに
検討を行なった。
ルミニウム上に塗布する有機高分子皮膜についてさらに
検討を行なった。
上記のような耐水、耐食性のある有機高分子皮膜を下塗
として用いる特開昭59−205 、596号公報の方
法は、有機溶剤を使用することが多いため、火災や環境
汚染の問題があると同時に、生成した下塗塗膜の親水性
が低いために水ガラス水溶液を上塗として薄く均一に塗
布することが困難である。
として用いる特開昭59−205 、596号公報の方
法は、有機溶剤を使用することが多いため、火災や環境
汚染の問題があると同時に、生成した下塗塗膜の親水性
が低いために水ガラス水溶液を上塗として薄く均一に塗
布することが困難である。
よって、本発明者は有機高分子化合物の水溶液をアルミ
ニウムに塗布する方法を検討した。下塗りに用いる水溶
性有機化合物には、種々のものがあるが、入手し易く安
価であること、架橋剤との反応によって非水溶化し得る
基を有すること、形成した皮膜が加水分解反応などに対
して安定であると同時に、後の加工時に加えられる外力
や熱に対しても、充分な強さを保持する等の点から(メ
タ)アクリルアミド及びその誘導体のポリマーが最適で
ある。
ニウムに塗布する方法を検討した。下塗りに用いる水溶
性有機化合物には、種々のものがあるが、入手し易く安
価であること、架橋剤との反応によって非水溶化し得る
基を有すること、形成した皮膜が加水分解反応などに対
して安定であると同時に、後の加工時に加えられる外力
や熱に対しても、充分な強さを保持する等の点から(メ
タ)アクリルアミド及びその誘導体のポリマーが最適で
ある。
なお、ポリアクリルアミド等が示されている特開昭60
−221.582号の方法では、フィン材上にはポリア
クリルアミドはほとんど残存しないために、同方法は層
構成に関しては第1番目に述べられた従来技術に該当し
、ポリアクリルアミド等の水溶性有機化合物をフィンの
永久的皮膜として使用する方法は示されておらない。
−221.582号の方法では、フィン材上にはポリア
クリルアミドはほとんど残存しないために、同方法は層
構成に関しては第1番目に述べられた従来技術に該当し
、ポリアクリルアミド等の水溶性有機化合物をフィンの
永久的皮膜として使用する方法は示されておらない。
以上のとおり種々検討の結果、本発明者は、層の構成と
して、有機高分子化合物一層のみでも充分な耐食性と、
親水性(流水耐久性も含む)を有する塗装フィンを提供
すれば、第1番目の層構成技術の欠点を解消できるとと
もに、多様な層構造を実現できるとの着想に到達した。
して、有機高分子化合物一層のみでも充分な耐食性と、
親水性(流水耐久性も含む)を有する塗装フィンを提供
すれば、第1番目の層構成技術の欠点を解消できるとと
もに、多様な層構造を実現できるとの着想に到達した。
上記のような有機高分子化合物層を下塗り塗膜とし、そ
の上に、第2番目の層構成技術のように珪酸塩皮膜形成
すると親水性の点でフィンの性質の一層の改良が期待さ
れる。さらに、必要であれば、下塗としては高い耐食性
と、上塗の均一塗装には充分な親水性を保持した皮膜を
形成させた二層構造の上に高親水性の有機皮膜を形成さ
せると、後加工時に使用する工具の摩耗に問題のある無
機親水層、例えばシリカゲルや水ガラスの表出を避ける
こともできる。
の上に、第2番目の層構成技術のように珪酸塩皮膜形成
すると親水性の点でフィンの性質の一層の改良が期待さ
れる。さらに、必要であれば、下塗としては高い耐食性
と、上塗の均一塗装には充分な親水性を保持した皮膜を
形成させた二層構造の上に高親水性の有機皮膜を形成さ
せると、後加工時に使用する工具の摩耗に問題のある無
機親水層、例えばシリカゲルや水ガラスの表出を避ける
こともできる。
C問題点を解決するための手段〕
本願第1発明は、一般式:
%式%:(
CI” Caのアルキル基、ベンジル基またはC2〜3
のアル賠2ル基である。− で表わされるモノマー(1)と、カチオン性不飽和モノ
マー(n)と、アニオン性不飽和七ツマ−(■)との共
重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及び前
記モノマー(I)のホモポリマー若しくはコポリマーの
後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)よりな
る群(A)。
のアル賠2ル基である。− で表わされるモノマー(1)と、カチオン性不飽和モノ
マー(n)と、アニオン性不飽和七ツマ−(■)との共
重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及び前
記モノマー(I)のホモポリマー若しくはコポリマーの
後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)よりな
る群(A)。
(B)から選ばれた少なくとも1種を含む水溶液をアル
ミニウム表面に塗布し、乾燥することを特徴とする。
ミニウム表面に塗布し、乾燥することを特徴とする。
本願第2発明は、第1発明で得られた皮膜上に更に水ガ
ラス水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成させ
ることを特徴とする特 第3発明は、モノマー(1)と、カチオン性不飽和モノ
マー(n)と、アニオン性不飽和モノマー(III)と
の共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及
び前記モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリマ
ーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)よ
りなる群(A)。
ラス水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成させ
ることを特徴とする特 第3発明は、モノマー(1)と、カチオン性不飽和モノ
マー(n)と、アニオン性不飽和モノマー(III)と
の共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及
び前記モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリマ
ーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)よ
りなる群(A)。
(B)から選ばれた少なくとも1種、ならびに水溶性架
橋剤(C)を含む水溶液をアルミニウム表面に塗布し、
乾燥することを特徴とする。
橋剤(C)を含む水溶液をアルミニウム表面に塗布し、
乾燥することを特徴とする。
第4発明は、第3発明で得られた皮膜上に更に水ガラス
水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成させるこ
とを特徴とする。
水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成させるこ
とを特徴とする。
ポリアクリルアミド(一般式のR1、R1。
R:1=H)が親水性にすぐれていることは公知である
が、線状構造のものは水に溶解し易いため熱交換器の親
水性皮膜には不適である。ところが、ポリアクリルアミ
ドを両イオン性ポリマーとし、あるいはさらに、架橋剤
によって網状構造にすると、水に不溶性となり、熱交換
器の皮膜として用いることができ、皮膜として種々のす
ぐれた性質が現われることが分かった。すなわち本発明
に於ては生成皮膜を非水溶化して流水中に置いても流去
することなく、永続性のある皮膜を形成させ、また、後
加工工程で使用される場合もある有機溶媒、例えばトリ
クロロエタン等に対しても溶解することを防止する。こ
のようなすぐれた性質を得るためには、両イオン性ポリ
マー(A)、 (B)を生成するか、あるいは、さらに
、水溶性の架橋剤を水溶性(共)重合体溶液中に均一に
混合し、架橋反応を十分に進行させることが必要である
。
が、線状構造のものは水に溶解し易いため熱交換器の親
水性皮膜には不適である。ところが、ポリアクリルアミ
ドを両イオン性ポリマーとし、あるいはさらに、架橋剤
によって網状構造にすると、水に不溶性となり、熱交換
器の皮膜として用いることができ、皮膜として種々のす
ぐれた性質が現われることが分かった。すなわち本発明
に於ては生成皮膜を非水溶化して流水中に置いても流去
することなく、永続性のある皮膜を形成させ、また、後
加工工程で使用される場合もある有機溶媒、例えばトリ
クロロエタン等に対しても溶解することを防止する。こ
のようなすぐれた性質を得るためには、両イオン性ポリ
マー(A)、 (B)を生成するか、あるいは、さらに
、水溶性の架橋剤を水溶性(共)重合体溶液中に均一に
混合し、架橋反応を十分に進行させることが必要である
。
さらに、後述の如く、基体となるアルミニウム表面に耐
食性を賦与することを目的としてクロム酸、重クロム酸
やその塩類等を添加する場合にも、上記モノマー(1)
、 (If)、 (III)により生成されるポリマー
は、充分な混合安定性を有しているため、クロム酸によ
るアルミニウム表面の耐食化成処理と(共)重合体塗膜
形成処理が一回の操作で完了し、さらに画処理効果が組
み合わされて、すぐれた表面性能が得られる。
食性を賦与することを目的としてクロム酸、重クロム酸
やその塩類等を添加する場合にも、上記モノマー(1)
、 (If)、 (III)により生成されるポリマー
は、充分な混合安定性を有しているため、クロム酸によ
るアルミニウム表面の耐食化成処理と(共)重合体塗膜
形成処理が一回の操作で完了し、さらに画処理効果が組
み合わされて、すぐれた表面性能が得られる。
以下、具体的に本発明を説明する
水溶性無機架橋剤(C)としては、ポリマー(A)、(
B)と錯化合物を形成し得る金属化合物を用いることが
できる。錯化合物を形成し得る金属化合物(C′)とし
ては、下表の4配位数以上の金属化合物が挙げられ、特
にCr、Ti、Aj!。
B)と錯化合物を形成し得る金属化合物を用いることが
できる。錯化合物を形成し得る金属化合物(C′)とし
ては、下表の4配位数以上の金属化合物が挙げられ、特
にCr、Ti、Aj!。
Zr化合物のうち、特に水溶性の高い化合物、すなわち
、下記表1のクロム酸、重クロム酸及びその塩、ジイソ
プロポキシチタニウムビスアセチルアセトン、乳酸とチ
タニウムアルコキシドとの反応物、硝酸ジルコニル、酢
酸ジルコニル、炭酸ジルコニルアンモニウム、ジルコン
弗酸及びその塩、硫酸アルミ等が有効である。
、下記表1のクロム酸、重クロム酸及びその塩、ジイソ
プロポキシチタニウムビスアセチルアセトン、乳酸とチ
タニウムアルコキシドとの反応物、硝酸ジルコニル、酢
酸ジルコニル、炭酸ジルコニルアンモニウム、ジルコン
弗酸及びその塩、硫酸アルミ等が有効である。
以下余白
表1
水溶性有機架橋剤としては、水溶性のブロック化ポリイ
ソシアネート及び/または、水溶性のポリメチロール、
ポリグリシジル、ボリアシリシル化合物を用いることが
できる。この具体例としては、また、水溶性架橋剤とし
て、NaH3O=でブロック化したポリイソシアネート
(例:第−工業製薬製エラストロン)、メチロールメラ
ミン、メチロール尿素、メチロール化ポリアクリルアミ
ド、ポリエチレンオキサイドのジグリシジルエーテル、
ジアリジリジル化ポリエチレンオキサイド等の有機架橋
剤を使用することもできる。
ソシアネート及び/または、水溶性のポリメチロール、
ポリグリシジル、ボリアシリシル化合物を用いることが
できる。この具体例としては、また、水溶性架橋剤とし
て、NaH3O=でブロック化したポリイソシアネート
(例:第−工業製薬製エラストロン)、メチロールメラ
ミン、メチロール尿素、メチロール化ポリアクリルアミ
ド、ポリエチレンオキサイドのジグリシジルエーテル、
ジアリジリジル化ポリエチレンオキサイド等の有機架橋
剤を使用することもできる。
水溶性架橋剤としては有機架橋剤と無機架橋剤を併用す
ることもでき、その例としては、溶性のCr 、Ti
、Al、Zn化合物と水溶性のブロック化ポリイソシア
ネート、ポリメチロール、ポリグリシジル、ボリアシリ
シル化合物との併用が可能である。
ることもでき、その例としては、溶性のCr 、Ti
、Al、Zn化合物と水溶性のブロック化ポリイソシア
ネート、ポリメチロール、ポリグリシジル、ボリアシリ
シル化合物との併用が可能である。
架橋剤(B)の使用量は、架橋剤の種類により異なり、
また(共)重合体(A)の塗膜を耐食性を主体とした下
塗として使用する場合は少なく、一層塗布型で用いる場
合は多くなるため、共重合体(A)の塗膜の用途によっ
ても異なるが、一般的に言えば使用する重合体または共
重合体の100重量部に対して1〜400重量部、好ま
しくは、5〜200重量部程重量部用される。
また(共)重合体(A)の塗膜を耐食性を主体とした下
塗として使用する場合は少なく、一層塗布型で用いる場
合は多くなるため、共重合体(A)の塗膜の用途によっ
ても異なるが、一般的に言えば使用する重合体または共
重合体の100重量部に対して1〜400重量部、好ま
しくは、5〜200重量部程重量部用される。
本発明で使用される両イオン性ポリマーの具体例として
は一般式CI ’ ) t −(I[I)、 −(■)
、、−(n)。の例がある。
は一般式CI ’ ) t −(I[I)、 −(■)
、、−(n)。の例がある。
mモルのモノマーがカチオン性モノマー、nモルのモノ
マーがアニオン性モノマーであり、!〉40、、m=1
〜59、n=1〜59.0≦0く30である。
マーがアニオン性モノマーであり、!〉40、、m=1
〜59、n=1〜59.0≦0く30である。
(■′)はメタクリルアミド、Nメチルアクリルアミド
、Nジメチルアクリルアミドである。
、Nジメチルアクリルアミドである。
(n)は共重合可能なノニオニックモノマーであり、具
体例は、 2−ヒドロキシ(メタ)クリレート、 ジアセトンアクリルアミド、 メチロールアクリルアミド、 アクリロイルモルホリン、 アクリルニトリル、 (メタ)アクリル酸エステル、 スチレン、 酢酸ビニルである。
体例は、 2−ヒドロキシ(メタ)クリレート、 ジアセトンアクリルアミド、 メチロールアクリルアミド、 アクリロイルモルホリン、 アクリルニトリル、 (メタ)アクリル酸エステル、 スチレン、 酢酸ビニルである。
(III)は一般式:CHt−Cで示される。
鴫
Mは、例えば下記イ)〜ホ)
OR。
イ) −CNH−+CHi) 丁−N■−Rb xe
c c ここで、Ra 、b 、c=H,アルキル、ヒドロキシ
アルキル、フェニル、ベンジル γ=1〜3 xe−無機、有機酸残基である。
c c ここで、Ra 、b 、c=H,アルキル、ヒドロキシ
アルキル、フェニル、ベンジル γ=1〜3 xe−無機、有機酸残基である。
R。
(■)は一般式:CH,−Cで示されるかまたは無水マ
レイン酸、イタコン酸をカルボン酸、スルフォン酸(フ
ォスフオン酸)基を有する不飽和化合物との共重合体で
ある。
レイン酸、イタコン酸をカルボン酸、スルフォン酸(フ
ォスフオン酸)基を有する不飽和化合物との共重合体で
ある。
Nは例えば、
へ) −Cool (又はその塩)
ト) −3Odl (” )
ヌ) −CNHCHt 5O3H(” )II
+”“ ル) −CNHCClh SOJ (” )C
I。
+”“ ル) −CNHCClh SOJ (” )C
I。
+ 1 1オ)CHz =
c−coo −CIlz −CH−0−0−P=0H また、ポリマーの後処理の具体例は、 i)アミド基の加水分解によるカルボキシル基への転化
、 ドによるマンニッヒ反応による (但し、Ra、RsはC1〜C4のアルキル基または0
2〜C1のアルカノール基、ベンジル基である)、 iii )側鎖エステル基とアルキレンジアミンCHt
N−Rh−Ni1.)の反応による一CON)I R
hNHtの導入 (但し、R6は02〜C6のアルキル基である)、1v
)ii)及びiii )の反応により得られるアミン基
のアルキル基化による4級アミノ化物である。
c−coo −CIlz −CH−0−0−P=0H また、ポリマーの後処理の具体例は、 i)アミド基の加水分解によるカルボキシル基への転化
、 ドによるマンニッヒ反応による (但し、Ra、RsはC1〜C4のアルキル基または0
2〜C1のアルカノール基、ベンジル基である)、 iii )側鎖エステル基とアルキレンジアミンCHt
N−Rh−Ni1.)の反応による一CON)I R
hNHtの導入 (但し、R6は02〜C6のアルキル基である)、1v
)ii)及びiii )の反応により得られるアミン基
のアルキル基化による4級アミノ化物である。
上記水溶液の塗装方法としては浸漬、噴霧、刷毛、ロー
ル、フローコート法等が使用されるが、塗装時の奈良現
象を抑えるためには分31は200万以下、好ましくは
100万以下とするのが適当である。 tM度や粘度に
ついては、使用する塗装方法、所望膜厚等により適当な
ものが選ばれる。塗膜厚としては、特に熱交換基に用い
る場合には、熱効率を高めると共に、耐食性にも寄与さ
せるため0、1ミクロンから10ミクロン以下、好まし
くは0.2ミクロンから2ミクロン程度とするのが好ま
しい。
ル、フローコート法等が使用されるが、塗装時の奈良現
象を抑えるためには分31は200万以下、好ましくは
100万以下とするのが適当である。 tM度や粘度に
ついては、使用する塗装方法、所望膜厚等により適当な
ものが選ばれる。塗膜厚としては、特に熱交換基に用い
る場合には、熱効率を高めると共に、耐食性にも寄与さ
せるため0、1ミクロンから10ミクロン以下、好まし
くは0.2ミクロンから2ミクロン程度とするのが好ま
しい。
アルミニウムは予め脱脂処理をし、直接塗布または、ベ
ーマイト処理、クロメート処理等の化成処理を施してか
ら塗布しても良い、但し直接塗布の場合はクロム酸、重
クロム酸及びその塩類の添加は特に有効である。
ーマイト処理、クロメート処理等の化成処理を施してか
ら塗布しても良い、但し直接塗布の場合はクロム酸、重
クロム酸及びその塩類の添加は特に有効である。
この他に、防錆剤、充填剤、着色剤、界面活性剤、消泡
剤、レベリング剤、防菌防黴剤などが、本願の趣旨や、
皮膜性能を損わない範囲で添加し得る。
剤、レベリング剤、防菌防黴剤などが、本願の趣旨や、
皮膜性能を損わない範囲で添加し得る。
前途の如く、塗料溶媒としては水を用いるのが、乾燥の
促進や、塗膜状態の改善のためにアルコール、ケトン、
セロソルブ等の水溶性溶剤の併用を妨げるものではない
。
促進や、塗膜状態の改善のためにアルコール、ケトン、
セロソルブ等の水溶性溶剤の併用を妨げるものではない
。
塗布液の安定性は組成によって夫々異るが、両イオン性
ポリマーの等電点近傍の使用はポリマーの析出分離が起
るため、回避する必要がある。また架橋剤側から言えば
、金属化合物使用の場合は、一般的に言えばカチオニツ
クボリマーを用いる場合は、中性〜酸性側に、アニオニ
ツクボリマーを使用する場合は中性〜アルカリ性側で保
つことが好ましい。
ポリマーの等電点近傍の使用はポリマーの析出分離が起
るため、回避する必要がある。また架橋剤側から言えば
、金属化合物使用の場合は、一般的に言えばカチオニツ
クボリマーを用いる場合は、中性〜酸性側に、アニオニ
ツクボリマーを使用する場合は中性〜アルカリ性側で保
つことが好ましい。
また、架橋剤側から言えば、金属化合物使用の場合は例
えば、炭酸ジルコルアアンモニウム等特殊な化合物以外
では一般的に酸性側が好ましく、有機架橋剤の場合は、
イソシアネート系にあっては酸性側、メチロール、グリ
シジル、アジリジン系ではアルカリ性側に保つのが好ま
しい。
えば、炭酸ジルコルアアンモニウム等特殊な化合物以外
では一般的に酸性側が好ましく、有機架橋剤の場合は、
イソシアネート系にあっては酸性側、メチロール、グリ
シジル、アジリジン系ではアルカリ性側に保つのが好ま
しい。
第2.4発明において、有機高分子皮膜上に塗布される
水ガラスのSing/ MgO比(MはLi。
水ガラスのSing/ MgO比(MはLi。
Na、K)は、特に制限がないが、2〜5のものが一般
に使用される。珪酸塩水溶液の濃度は、塗布し易いよう
に定めればよく、親水性面の性能上の制限は特に制限は
ない、珪酸塩水溶液の塗布量は、加熱乾燥後に0.1〜
5μmの厚さの珪酸塩皮膜が形成されるようにすること
が望ましい。皮膜の厚さが0.1μm未満であると、親
水性持続効果が十分でなく、5μmを越えると珪酸塩が
十分硬化(非水溶化)されなくなったり、亀裂発生など
が起り、また熱交換機の性能への悪影響が懸念される。
に使用される。珪酸塩水溶液の濃度は、塗布し易いよう
に定めればよく、親水性面の性能上の制限は特に制限は
ない、珪酸塩水溶液の塗布量は、加熱乾燥後に0.1〜
5μmの厚さの珪酸塩皮膜が形成されるようにすること
が望ましい。皮膜の厚さが0.1μm未満であると、親
水性持続効果が十分でなく、5μmを越えると珪酸塩が
十分硬化(非水溶化)されなくなったり、亀裂発生など
が起り、また熱交換機の性能への悪影響が懸念される。
また、水ガラスに、ポリマー、例えばアクリル酸の水溶
性塩を添加すると亀裂発生の防止に有効である。珪酸塩
の加熱乾燥温度は100〜250℃および20秒〜10
分の範囲内において、高(低)湯側では短(長)時間加
熱とする。
性塩を添加すると亀裂発生の防止に有効である。珪酸塩
の加熱乾燥温度は100〜250℃および20秒〜10
分の範囲内において、高(低)湯側では短(長)時間加
熱とする。
本発明により、両イオン性ポリマーを乾燥して得た塗膜
は、水に不溶となるのでアルミニウムフィンの塗膜とし
て使用可能になり、従来からポリアクリルアミドについ
て知られていた親水性の他に、耐食性がすぐれていると
の知見が得られた。
は、水に不溶となるのでアルミニウムフィンの塗膜とし
て使用可能になり、従来からポリアクリルアミドについ
て知られていた親水性の他に、耐食性がすぐれていると
の知見が得られた。
かかるすぐれた性質を有する塗膜はアルミニウム熱交換
器用表面皮膜として好適である。
器用表面皮膜として好適である。
以下実施例によりさらに本発明を説明する。
実施例における試験法は次のとおりであった。
試験法
・接触角 固体表面上に静置した直径1〜211の小水
滴の接触角をFACE接触角接触角計C型(協和界面化
学)を用いて測定し た。
滴の接触角をFACE接触角接触角計C型(協和界面化
学)を用いて測定し た。
加工後初期のもの、流水浸漬1週間後
のもの、40℃恒温槽中に1週間放置
後のものについてそれぞれ測定した。
・耐食性 塩水噴霧試験法JIS Z−2371に基づ
く白錆面積が5%に達する迄の噴霧テス ト時間で示す。
く白錆面積が5%に達する迄の噴霧テス ト時間で示す。
・流水安定性 室温で流水中に8H3浸漬後、16H1
I、80℃で乾燥する処理を l cycleとし、S cycle後の対水接触角で
示す。
I、80℃で乾燥する処理を l cycleとし、S cycle後の対水接触角で
示す。
実施例1
アクリルアミド95モル%、アクリル酸5モル%の共重
合物のアクリルアミド部分約11モル%を、デメチルア
ミン及びホルムアルデヒドとの反応により、ジメチルア
ミノメチル化して得られたポリマーの10g/l水溶液
を、クロム酸クロメート処理されたアルミニウム板上に
塗布し、250℃の電気乾燥炉中で加熱乾燥した。付着
した塗膜重量は0.3g/イであった。
合物のアクリルアミド部分約11モル%を、デメチルア
ミン及びホルムアルデヒドとの反応により、ジメチルア
ミノメチル化して得られたポリマーの10g/l水溶液
を、クロム酸クロメート処理されたアルミニウム板上に
塗布し、250℃の電気乾燥炉中で加熱乾燥した。付着
した塗膜重量は0.3g/イであった。
実施例2,3
表1に示すように条件を変えて実施例1と同様の操作を
行なった。結果を表1に示す。
行なった。結果を表1に示す。
以下余白
表2
〔発明の効果〕
本発明によると親水性および耐食性にすぐれた皮膜が得
られる。
られる。
手続補正書(自発)
昭和62年12月2S日
特許庁長官 小 川 邦 夫 殿
1、事件の表示
昭和61年特許願第3158183
2、発明の名称
アルミニウムの親水性処理方法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 日本パー力ライジング株式会社
4、代理人
住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号6、
補正の対象 明細書全文 7、補正の内容 別紙の通り 8、添付書類の目録 全文補正明細書 1通合文補正明細
書 1、発明の名称 アルミニウムの親水性処理方法 2、特許請求の範囲 1、一般式: −こ\で、R+:HまたはCH3,R1及びR1:H,
C,〜C1のアルキル基、ベンジル基またはC2〜C3
のアルカノール基であるー で表わされるモノマー(1)と、カチオン性不飽和七ツ
マ−(If)と、アニオン性不飽和モノマー(III)
との共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、
及び前記モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリ
マーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)
よりなる群(A)。
補正の対象 明細書全文 7、補正の内容 別紙の通り 8、添付書類の目録 全文補正明細書 1通合文補正明細
書 1、発明の名称 アルミニウムの親水性処理方法 2、特許請求の範囲 1、一般式: −こ\で、R+:HまたはCH3,R1及びR1:H,
C,〜C1のアルキル基、ベンジル基またはC2〜C3
のアルカノール基であるー で表わされるモノマー(1)と、カチオン性不飽和七ツ
マ−(If)と、アニオン性不飽和モノマー(III)
との共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、
及び前記モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリ
マーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)
よりなる群(A)。
(B)から選ばれた少なくとも1種を含む水溶液をアル
ミニウム表面に塗布し、乾燥することを特徴とするアル
ミニウムの親水性処理方法。
ミニウム表面に塗布し、乾燥することを特徴とするアル
ミニウムの親水性処理方法。
2、一般式:
−こ\で、R,:HまたはC)li、Rz及びR1:H
、ClNC4のアルキル基、ベンジル基またはC2〜C
1のアルカノール基であるー で表わされるモノマー(I)と、カチオン性不飽和七ツ
マ−(II)と、アニオン性不飽和モノマー(III)
との共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、
及び前記七ツマ−(1)のホモポリマー若しくはコポリ
マーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)
よりなる群(A)。
、ClNC4のアルキル基、ベンジル基またはC2〜C
1のアルカノール基であるー で表わされるモノマー(I)と、カチオン性不飽和七ツ
マ−(II)と、アニオン性不飽和モノマー(III)
との共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、
及び前記七ツマ−(1)のホモポリマー若しくはコポリ
マーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)
よりなる群(A)。
(B)から選ばれた少なくとも1種を含む水溶液をアル
ミニウム表面に塗布して塗膜を形成した後に、該塗膜の
上に水ガラス水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を
形成することを特徴とするアルミニウムの親水性処理方
法。
ミニウム表面に塗布して塗膜を形成した後に、該塗膜の
上に水ガラス水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を
形成することを特徴とするアルミニウムの親水性処理方
法。
3、一般式:
−こ\で、RI:HまたはC1,、R,及びR1:H,
CI−C,のアルキル基、ベンジル基または02〜C1
のアルカノール基である− で表わされるモノマー(I)と、カチオン性不飽和モノ
マー(ff)と、アニオン性不飽和モノマー(■)との
共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及び
前記モノマー(I)のホモポリマー若しくはコポリマー
の後処理により得られる両イオンポリマー(B)よりな
る群(A)、(B)から選ばれた少なくとも1種、なら
びに水溶性架橋剤(C)を含む水溶液をアルミニウム表
面に塗布し、乾燥することを特徴とするアルミニウムの
親水性処理方法。
CI−C,のアルキル基、ベンジル基または02〜C1
のアルカノール基である− で表わされるモノマー(I)と、カチオン性不飽和モノ
マー(ff)と、アニオン性不飽和モノマー(■)との
共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及び
前記モノマー(I)のホモポリマー若しくはコポリマー
の後処理により得られる両イオンポリマー(B)よりな
る群(A)、(B)から選ばれた少なくとも1種、なら
びに水溶性架橋剤(C)を含む水溶液をアルミニウム表
面に塗布し、乾燥することを特徴とするアルミニウムの
親水性処理方法。
4、一般式:
一こ\で、RI :HまたはCI、、R2及びR1:
H、C,〜C4のアルキル基、ベンジル基またはC2〜
C,のアルカノール基である− で表わされるモノマー(1)と、カチオン性不飽和モノ
マー(n)と、アニオン性不飽和モノマ−(Ill)と
の共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及
び前記モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリマ
ーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)よ
りなる群(A)。
H、C,〜C4のアルキル基、ベンジル基またはC2〜
C,のアルカノール基である− で表わされるモノマー(1)と、カチオン性不飽和モノ
マー(n)と、アニオン性不飽和モノマ−(Ill)と
の共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及
び前記モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリマ
ーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)よ
りなる群(A)。
(B)から選ばれた少なくとも1種、ならびに水溶性架
橋剤(C)を含む水溶液をアルミニウム表面に塗布して
塗膜を形成した後に、該塗膜の上に水ガラス水溶液を塗
布して乾燥させ、親水性皮膜を形成することを特徴とす
るアルミニウムの親水性処理方法。
橋剤(C)を含む水溶液をアルミニウム表面に塗布して
塗膜を形成した後に、該塗膜の上に水ガラス水溶液を塗
布して乾燥させ、親水性皮膜を形成することを特徴とす
るアルミニウムの親水性処理方法。
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金の表
面を親水性処理するに関するものであり、さらに詳しく
述べるならばアルミニウム製熱交換器の放熱部および冷
却部を構成するフィンの表面を親水イヒ処理する方法に
関するものである。
面を親水性処理するに関するものであり、さらに詳しく
述べるならばアルミニウム製熱交換器の放熱部および冷
却部を構成するフィンの表面を親水イヒ処理する方法に
関するものである。
従来、アルミニウムもしくはアルミニウム合金(以下、
「アルミニウム」と総称する)より構成されろアルミニ
ウム製熱交換器のフィン等において、白錆防止を目的と
した表面処理として陽極酸化皮膜、ベーマイト皮膜、並
に樹脂皮膜処理などが行われているが、これらの処理に
より形成される皮膜表面は水濡れ性がほとんどなく、む
しろ發水性がある。又、白錆防止のためクロメート化成
皮膜処理なども行なわれている。クロメート化成皮膜は
皮膜形成初期には多少の水濡れ性があるが、クロメート
処理だけでは十分な親水性は得られない、またクロメー
ト化成皮膜は特に加温乾燥条件下における経時によって
、親水性面から疎水性面に変化する傾向があるので熱交
換器のフィンの皮膜としては問題がある。
「アルミニウム」と総称する)より構成されろアルミニ
ウム製熱交換器のフィン等において、白錆防止を目的と
した表面処理として陽極酸化皮膜、ベーマイト皮膜、並
に樹脂皮膜処理などが行われているが、これらの処理に
より形成される皮膜表面は水濡れ性がほとんどなく、む
しろ發水性がある。又、白錆防止のためクロメート化成
皮膜処理なども行なわれている。クロメート化成皮膜は
皮膜形成初期には多少の水濡れ性があるが、クロメート
処理だけでは十分な親水性は得られない、またクロメー
ト化成皮膜は特に加温乾燥条件下における経時によって
、親水性面から疎水性面に変化する傾向があるので熱交
換器のフィンの皮膜としては問題がある。
一方熱交換器の多くは、放熱あるいは冷却効果を向上さ
せるために放熱部および冷却部の面積を出来る限り大き
くとる様設計されているため、フィンの間隔が極めてせ
まい。このため、冷却用として用いる場合、大気中の水
分が熱交換器表面、特にフィン間隙に凝縮する。凝縮し
た水は、フィン表面が疎水性面である程水滴になり易く
、且つフィン間隙で目詰りを起して通風抵抗が増加し、
熱交換率を低下させる。
せるために放熱部および冷却部の面積を出来る限り大き
くとる様設計されているため、フィンの間隔が極めてせ
まい。このため、冷却用として用いる場合、大気中の水
分が熱交換器表面、特にフィン間隙に凝縮する。凝縮し
た水は、フィン表面が疎水性面である程水滴になり易く
、且つフィン間隙で目詰りを起して通風抵抗が増加し、
熱交換率を低下させる。
又、フィン間隙に溜った水滴は熱交換器の送風機によっ
て飛散し易くなり、熱交換器の下部に設置した水滴受皿
で受けきれず、熱交換器の近傍を水で汚す。
て飛散し易くなり、熱交換器の下部に設置した水滴受皿
で受けきれず、熱交換器の近傍を水で汚す。
従って、水滴がフィン間隙に残り水滴による目詰りを起
させない様にするため、アルミニウム表面に親水性を与
え、水濡れ性を向上させる処理が提案されている。特に
、水ガラス等の珪酸塩でフィンを処理する方法は、水濡
性、耐熱性が高く、価格も安いところから、多(の方法
が提案されている。珪酸塩等の無機化合物と有機化合物
の使用方法の観点から従来の方法を整理すると、次の四
つの層構成方法に分けられる。
させない様にするため、アルミニウム表面に親水性を与
え、水濡れ性を向上させる処理が提案されている。特に
、水ガラス等の珪酸塩でフィンを処理する方法は、水濡
性、耐熱性が高く、価格も安いところから、多(の方法
が提案されている。珪酸塩等の無機化合物と有機化合物
の使用方法の観点から従来の方法を整理すると、次の四
つの層構成方法に分けられる。
そのひとつの方法■は、化成処理したアルミニウム表面
に直接珪酸塩水溶液を塗布し、乾燥する方法である。こ
の方法としては、例えば、特開昭50−38645があ
る。次の方法■として特開昭60−221582号公報
は、アルミニウム板上にケイ酸塩、ベーマイト等より構
成される親水性無機皮膜層を形成し、その上に重合度が
50以上の親水性有機高分子皮膜を形成したフィン材を
開示している。
に直接珪酸塩水溶液を塗布し、乾燥する方法である。こ
の方法としては、例えば、特開昭50−38645があ
る。次の方法■として特開昭60−221582号公報
は、アルミニウム板上にケイ酸塩、ベーマイト等より構
成される親水性無機皮膜層を形成し、その上に重合度が
50以上の親水性有機高分子皮膜を形成したフィン材を
開示している。
別法0として、アルミニウム表面に予め有機高分子皮膜
を形成後、この上に珪酸塩溶液を塗布し、乾燥する方法
等が提案されている。この方法は例えば、特開昭56−
205596号公報に記載のものがある。この公報に開
示されたフィン材は、アルミニウム板上に有機高分子樹
脂耐食皮膜を形成し、その上にシリカゾル、ケイ酸、水
ガラスなどのケイ酸塩より構成される親水性皮膜を形成
したものである。
を形成後、この上に珪酸塩溶液を塗布し、乾燥する方法
等が提案されている。この方法は例えば、特開昭56−
205596号公報に記載のものがある。この公報に開
示されたフィン材は、アルミニウム板上に有機高分子樹
脂耐食皮膜を形成し、その上にシリカゾル、ケイ酸、水
ガラスなどのケイ酸塩より構成される親水性皮膜を形成
したものである。
他の別法■として有機高分子化合物と無機珪酸塩の混合
物をアルミニウム表面に塗布する提案がされている。こ
の提案は例えば次の公開公報に見られる。
物をアルミニウム表面に塗布する提案がされている。こ
の提案は例えば次の公開公報に見られる。
特開昭61−8598号公報は、スチレンマレイン酸共
重合体、ポリアクリルアミド、ブチレンマレイン酸共重
合体、ポリアクリル酸あるいはこれらの塩と、xM、O
・ySi(7t(M= Li 、 Na 、 K
、 y/ X≧2)で示されるケイ酸塩化合物との混合
物を被覆層とするフィン材を開示している。
重合体、ポリアクリルアミド、ブチレンマレイン酸共重
合体、ポリアクリル酸あるいはこれらの塩と、xM、O
・ySi(7t(M= Li 、 Na 、 K
、 y/ X≧2)で示されるケイ酸塩化合物との混合
物を被覆層とするフィン材を開示している。
特開昭60−101156号公報は、アルカリケイ酸塩
とカルボニル基を含む化合物(アルデヒド類、エステル
類、アミド類など)を含むアルミニウムの親水性皮膜形
成剤を開示している。
とカルボニル基を含む化合物(アルデヒド類、エステル
類、アミド類など)を含むアルミニウムの親水性皮膜形
成剤を開示している。
次に、アルミニウムの親水性処理に有機化合物を用いる
従来技術のうち、特開昭59−205596号は有機溶
剤を使用する方法に関する。すのゎち、同公報に示され
た有機化合物は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウ
レタン系樹脂、たとえばポリ塩化ビニル−酢酸ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレンのようなビニル系樹脂、
スチロール系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、
ケイ素系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリカーボ
ネイト系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキッド系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ユリアメラミン系樹脂、ポリアセ
タール系樹脂および繊維素系樹脂などであり、これらは
有機溶剤を使用して塗布されることが多い。一方、前掲
特開昭60−101156号公報に記載されたアルミニ
ウムの親水性処理剤に含存されるカルボニル基を有する
低分子有機化合物(例えばグリオキザール)および水溶
性有機高分子化合物(例えばアクリルアミドとアクリル
酸の共重合体)は水に希釈されてアルミニウム上に塗布
されそして加熱乾燥される。
従来技術のうち、特開昭59−205596号は有機溶
剤を使用する方法に関する。すのゎち、同公報に示され
た有機化合物は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウ
レタン系樹脂、たとえばポリ塩化ビニル−酢酸ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレンのようなビニル系樹脂、
スチロール系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、
ケイ素系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリカーボ
ネイト系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキッド系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ユリアメラミン系樹脂、ポリアセ
タール系樹脂および繊維素系樹脂などであり、これらは
有機溶剤を使用して塗布されることが多い。一方、前掲
特開昭60−101156号公報に記載されたアルミニ
ウムの親水性処理剤に含存されるカルボニル基を有する
低分子有機化合物(例えばグリオキザール)および水溶
性有機高分子化合物(例えばアクリルアミドとアクリル
酸の共重合体)は水に希釈されてアルミニウム上に塗布
されそして加熱乾燥される。
さらに、有機化合物としてポリアクリルアミドを親水性
処理に使用する従来技術について検討すると、特開昭6
0−101156号公報、特開昭61−8598号公報
に示されているように、ポリアクリルアミドを親水性処
理剤として用いることは公知であるが、水溶液中濃度が
低い場合には均一に混合しているが、乾燥段階等で濃度
が上昇するに従ってアルカリ珪酸塩層とポリマ一層が相
分離を起すために、性能の再現性に屡々バラツキを生じ
る欠点がある。
処理に使用する従来技術について検討すると、特開昭6
0−101156号公報、特開昭61−8598号公報
に示されているように、ポリアクリルアミドを親水性処
理剤として用いることは公知であるが、水溶液中濃度が
低い場合には均一に混合しているが、乾燥段階等で濃度
が上昇するに従ってアルカリ珪酸塩層とポリマ一層が相
分離を起すために、性能の再現性に屡々バラツキを生じ
る欠点がある。
特開昭60−221582号の方法では、ポリアクリル
アミドを親水性有機皮膜形成剤として、親水性無機皮膜
層上に形成し、重合度を適宜調整した親水性有機高分子
皮膜層により、加工時のプレス油の溶剤脱脂を容易にす
るとともに、親水性無機皮膜上に脱脂後残存した親水性
有機高分子層により無機親水性皮膜のピンホールを埋め
ることが提案されている。なお、同公報ではポリアクリ
ルアミドはジルコニウム、チタニウム等の化合物よりな
る架橋剤により、親水基がすべて架橋されない範囲で架
橋される。上記公報のフィン材が、熱交換器用部材とし
て溶剤脱脂された後に最終的に親水性皮膜として残るの
は珪酸塩処理やベーマイト処理によって生成した最下層
の無機親水性皮膜層である。
アミドを親水性有機皮膜形成剤として、親水性無機皮膜
層上に形成し、重合度を適宜調整した親水性有機高分子
皮膜層により、加工時のプレス油の溶剤脱脂を容易にす
るとともに、親水性無機皮膜上に脱脂後残存した親水性
有機高分子層により無機親水性皮膜のピンホールを埋め
ることが提案されている。なお、同公報ではポリアクリ
ルアミドはジルコニウム、チタニウム等の化合物よりな
る架橋剤により、親水基がすべて架橋されない範囲で架
橋される。上記公報のフィン材が、熱交換器用部材とし
て溶剤脱脂された後に最終的に親水性皮膜として残るの
は珪酸塩処理やベーマイト処理によって生成した最下層
の無機親水性皮膜層である。
第1番目に述べた従来の親水性処理層構成方法■(化成
処理したアルミニウムに直接珪酸塩水溶液塗布)により
形成される皮膜は、親水性皮膜ではあるが耐食性皮膜で
はないため、皮膜形成によりかえって、耐食性が低下し
、白錆発生傾向が高まるなどの欠点があった。
処理したアルミニウムに直接珪酸塩水溶液塗布)により
形成される皮膜は、親水性皮膜ではあるが耐食性皮膜で
はないため、皮膜形成によりかえって、耐食性が低下し
、白錆発生傾向が高まるなどの欠点があった。
第2番目に述べた従来の親水性処理層構成方法■(無機
皮膜形成後、有機高分子皮膜形成)では、親水性皮膜の
主体はベーマイト、珪酸塩等の無機皮膜であって、有機
皮膜は、上記無機皮膜がプレス油で汚染され撥水性とな
るのを防ぐのが主目的で、この目的を果して後は、プレ
ス油と共に脱脂工程で除去されるために、耐食性は勿論
親木性も不充分なものであった。
皮膜形成後、有機高分子皮膜形成)では、親水性皮膜の
主体はベーマイト、珪酸塩等の無機皮膜であって、有機
皮膜は、上記無機皮膜がプレス油で汚染され撥水性とな
るのを防ぐのが主目的で、この目的を果して後は、プレ
ス油と共に脱脂工程で除去されるために、耐食性は勿論
親木性も不充分なものであった。
第3番目に述べた従来の親水性処理層構成方法O(有機
高分子皮膜形成後、珪酸塩皮膜形成)では、耐食性と初
期の親水性は充分であるが、上層の珪酸塩が凝縮水で流
去され易いため、親木持続性が悪いという欠点があった
。
高分子皮膜形成後、珪酸塩皮膜形成)では、耐食性と初
期の親水性は充分であるが、上層の珪酸塩が凝縮水で流
去され易いため、親木持続性が悪いという欠点があった
。
第4番目に述べた従来の親水性処理層構成方法■(有機
高分子と珪酸塩の混合物塗布)でアルミニウム上に形成
される皮膜に含まれる珪酸塩は親水性であるため、この
方法で処理されたフィンはアルミニウムの白錆発生を促
進する傾向がある。
高分子と珪酸塩の混合物塗布)でアルミニウム上に形成
される皮膜に含まれる珪酸塩は親水性であるため、この
方法で処理されたフィンはアルミニウムの白錆発生を促
進する傾向がある。
また、アルミニウム上に混合物を塗布し、乾燥する段階
で珪酸塩と有機高分子が相分離するため製造条件による
性能のばらつきが大きく、フィンの親水性は不十分にな
る場合が多い。
で珪酸塩と有機高分子が相分離するため製造条件による
性能のばらつきが大きく、フィンの親水性は不十分にな
る場合が多い。
そこで、本発明者らは、従来技術を種々検討の結果、ア
ルミニウム上に塗布する有機高分子皮膜についてさらに
検討を行なった。
ルミニウム上に塗布する有機高分子皮膜についてさらに
検討を行なった。
上記のような耐水、耐食性のある有機高分子皮膜を下塗
として用いる特開昭59−205596号公報の方法は
、有機溶剤を使用することが多いため、火災や環境汚染
の問題があると同時に、生成した下塗り塗膜の親水性が
低いために水ガラス水溶液を上塗りとして薄く均一に塗
布することが困難である。
として用いる特開昭59−205596号公報の方法は
、有機溶剤を使用することが多いため、火災や環境汚染
の問題があると同時に、生成した下塗り塗膜の親水性が
低いために水ガラス水溶液を上塗りとして薄く均一に塗
布することが困難である。
よって、本発明者は有機高分子化合物の水溶液をアルミ
ニウムに塗布する方法を検討した。下塗りに用いる水溶
性有機化合物には、種々のものがあるが、入手し易く安
価であること、架橋剤との反応によって非水溶化し得る
基を有すること、形成した皮膜が加水分解反応などに対
して安定であると同時に、後の加工時に加えられる外力
や熱に対しても、充分な強さを保持する等の点から(メ
タ)アクリルアミド及びその誘導体のポリマーが最適で
ある。
ニウムに塗布する方法を検討した。下塗りに用いる水溶
性有機化合物には、種々のものがあるが、入手し易く安
価であること、架橋剤との反応によって非水溶化し得る
基を有すること、形成した皮膜が加水分解反応などに対
して安定であると同時に、後の加工時に加えられる外力
や熱に対しても、充分な強さを保持する等の点から(メ
タ)アクリルアミド及びその誘導体のポリマーが最適で
ある。
なお、ポリアクリルアミド等が示されている特開昭60
−221582号の方法では、フィン材上にはポリアク
リルアミドはほとんど残存しないために、同方法は層構
成に関しては第1番目に述べられた従来技術に該当し、
ポリアクリルアミド等の水溶性有機化合物をフィンの永
久的皮膜として使用すの構成として、有機高分子化合物
一層のみでも充分な耐食性と、親水性(流水耐久性も含
む)を有する塗装フィンを提供すれば、第1番目の層構
成技術の欠点を解消できるとともに、多様な層構造の親
水性被覆層を実現できるとの着想に到達した。
−221582号の方法では、フィン材上にはポリアク
リルアミドはほとんど残存しないために、同方法は層構
成に関しては第1番目に述べられた従来技術に該当し、
ポリアクリルアミド等の水溶性有機化合物をフィンの永
久的皮膜として使用すの構成として、有機高分子化合物
一層のみでも充分な耐食性と、親水性(流水耐久性も含
む)を有する塗装フィンを提供すれば、第1番目の層構
成技術の欠点を解消できるとともに、多様な層構造の親
水性被覆層を実現できるとの着想に到達した。
上記のような有機高分子化合物層を下塗り塗膜とし、そ
の上に、第2番目の層構成技術のように珪酸塩皮膜形成
すると親水性の点でフィンの性質の一層の改良が期待さ
れる。さらに、必要であれば、下塗りとしては高い耐食
性と、上塗りの均一塗装には充分な親水性を保持した皮
膜を形成させた二層構造の上に高親水性の有機皮膜を形
成させ5ると、後加工時に使用する工具の摩耗に問題の
ある無機親木層、例えばシリカゲルや水ガラスが表層と
して出るのを避けることもできる。
の上に、第2番目の層構成技術のように珪酸塩皮膜形成
すると親水性の点でフィンの性質の一層の改良が期待さ
れる。さらに、必要であれば、下塗りとしては高い耐食
性と、上塗りの均一塗装には充分な親水性を保持した皮
膜を形成させた二層構造の上に高親水性の有機皮膜を形
成させ5ると、後加工時に使用する工具の摩耗に問題の
ある無機親木層、例えばシリカゲルや水ガラスが表層と
して出るのを避けることもできる。
本願第1発明は、一般式:
−こ−で、R,:HまたはCH,、R2及びR1:H、
C,〜C4のアルキル基、ベンジル基または02〜C1
のアルカノール基である− で表わされるモノマー(りと、カチオン性不飽和上ツマ
−(n)と、アニオン性不飽和七ツマ−(■)との共重
合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及び前記
モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリマーの後
処理により得られる両イオン性ポリマー(B)よりなる
群(A)。
C,〜C4のアルキル基、ベンジル基または02〜C1
のアルカノール基である− で表わされるモノマー(りと、カチオン性不飽和上ツマ
−(n)と、アニオン性不飽和七ツマ−(■)との共重
合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及び前記
モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリマーの後
処理により得られる両イオン性ポリマー(B)よりなる
群(A)。
(B)から選ばれた少なくとも1種を含む水溶液をアル
ミニウム表面に塗布し、乾燥することを特徴とする。
ミニウム表面に塗布し、乾燥することを特徴とする。
本願第2発明は、第1発明で゛得られた皮膜上に更に水
ガラス水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成さ
せることを特徴とする。
ガラス水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成さ
せることを特徴とする。
第3発明は、モノマー(1)と、カチオン性不飽和七ツ
マ−(II)と、アニオン性不飽和七ツマ−(■)との
共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及び
前記モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリマー
の後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)より
なる群(A)。
マ−(II)と、アニオン性不飽和七ツマ−(■)との
共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及び
前記モノマー(1)のホモポリマー若しくはコポリマー
の後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)より
なる群(A)。
(B)から選ばれた少な(とも1種、ならびに水溶性架
橋剤(C)を含む水溶液をアルミニウム表面に塗布し、
乾燥することを特徴とする。
橋剤(C)を含む水溶液をアルミニウム表面に塗布し、
乾燥することを特徴とする。
第4発明は、第2発明で得られた皮膜上に更に水ガラス
水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成させるこ
とを特徴とする。
水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成させるこ
とを特徴とする。
アクリルアミド(一般式のRt 、 Rz 、 R
y =H)のポリマーが親水性にすぐれていることは公
知であるが、線状構造のものは水に溶解し易いため熱交
換器の親水性皮膜には不適である。ところが、ポリアク
リルアミドを両イオン性ポリマーとし、あるいはさらに
、架橋剤によって網状構造にすると、水に不溶性となり
、熱交換器の皮膜として用いることができ、皮膜として
種々のすぐれた性質が現われることが分かった。すなわ
ち本発明に於ては生成皮膜を非水溶化して流水中に置い
ても流去することなく、永続性のある皮膜を形成させ、
また、後加工工程で使用される場合もある有機溶媒、例
えばトリクロロエタン等に対しても溶解することを防止
する。このようなすぐれた性質を得るためには、両イオ
ン性ポリマー(A)、 (B)を生成するか、あるいは
、さらに、水溶性の架橋剤を水溶性(共)重合体溶液中
に均一に混合し、架橋反応を十分に進行させることが必
要である。
y =H)のポリマーが親水性にすぐれていることは公
知であるが、線状構造のものは水に溶解し易いため熱交
換器の親水性皮膜には不適である。ところが、ポリアク
リルアミドを両イオン性ポリマーとし、あるいはさらに
、架橋剤によって網状構造にすると、水に不溶性となり
、熱交換器の皮膜として用いることができ、皮膜として
種々のすぐれた性質が現われることが分かった。すなわ
ち本発明に於ては生成皮膜を非水溶化して流水中に置い
ても流去することなく、永続性のある皮膜を形成させ、
また、後加工工程で使用される場合もある有機溶媒、例
えばトリクロロエタン等に対しても溶解することを防止
する。このようなすぐれた性質を得るためには、両イオ
ン性ポリマー(A)、 (B)を生成するか、あるいは
、さらに、水溶性の架橋剤を水溶性(共)重合体溶液中
に均一に混合し、架橋反応を十分に進行させることが必
要である。
さらに、後述の如く、基体となるアルミニウム表面に耐
食性を賦与することを目的としてクロム酸、重クロム酸
やその塩類等を添加する場合にも、上記モノマー(I)
、 (II)、 (III)により、生成されるポリマ
ーは、充分な混合安定性を有しているため、クロム酸に
よるアルミニウム表面の耐食化成処理と(共)重合体塗
膜形成処理が一回の操作で完了し、さらに画処理効果が
組み合わされて、すぐれた表面性能が得られる。
食性を賦与することを目的としてクロム酸、重クロム酸
やその塩類等を添加する場合にも、上記モノマー(I)
、 (II)、 (III)により、生成されるポリマ
ーは、充分な混合安定性を有しているため、クロム酸に
よるアルミニウム表面の耐食化成処理と(共)重合体塗
膜形成処理が一回の操作で完了し、さらに画処理効果が
組み合わされて、すぐれた表面性能が得られる。
以下、具体的に本発明を説明する。
水溶性無機架橋剤(C)としては、ポリマー(A)、
(B)と錯化合物を形成し得る金属化合物を用いること
ができる。鑓化合物を形成し得る金属化合物としては、
表1の4配位数以上の金属化合物が挙げられ、特にCr
t Tt 、AI + Zr化合物のうち、特に
水溶性の高い化合物、すなわち、クロム酸、重クロム酸
及びその塩、ジイソプロポキシチタニウムビスアセチル
アセトン、乳酸とチタニウムアルコ#キシドとの反応物
、硝酸ジルコニル、酢酸ジルコニル、炭酸ジルコニルア
ンモニウム、ジルコン弗酸及びその塩、硫酸アルミ等が
有効である。
(B)と錯化合物を形成し得る金属化合物を用いること
ができる。鑓化合物を形成し得る金属化合物としては、
表1の4配位数以上の金属化合物が挙げられ、特にCr
t Tt 、AI + Zr化合物のうち、特に
水溶性の高い化合物、すなわち、クロム酸、重クロム酸
及びその塩、ジイソプロポキシチタニウムビスアセチル
アセトン、乳酸とチタニウムアルコ#キシドとの反応物
、硝酸ジルコニル、酢酸ジルコニル、炭酸ジルコニルア
ンモニウム、ジルコン弗酸及びその塩、硫酸アルミ等が
有効である。
表1
水溶性有機架橋剤としては、水溶性のプロ・ツク化ポリ
イソシアネート及び/または、水溶性のポリメチロール
、ポリグリシジル、ボリアシリシル化合物を用いること
ができる。この具体例としては、NaH3O3でブロッ
ク化したポリイソシアネート(例:第−工業製薬製エラ
ストロン)、メチロールメラミン、メチロール尿素、メ
チロール化ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイ
ドのジグリシジルエーテル、ジアジリジル化ポリエチレ
ンオキサイド等がある。
イソシアネート及び/または、水溶性のポリメチロール
、ポリグリシジル、ボリアシリシル化合物を用いること
ができる。この具体例としては、NaH3O3でブロッ
ク化したポリイソシアネート(例:第−工業製薬製エラ
ストロン)、メチロールメラミン、メチロール尿素、メ
チロール化ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイ
ドのジグリシジルエーテル、ジアジリジル化ポリエチレ
ンオキサイド等がある。
水溶性架橋側としては有機架橋剤と無機架橋剤を併用す
ることもできる。その例としては、水溶性のCr 、T
i 、AI、Zr化合物と水溶性のブロック化ポリイ
ソシアネート、ポリメチロール、ポリグリシジル、ボリ
アシリシル化合物との併用が可能である。
ることもできる。その例としては、水溶性のCr 、T
i 、AI、Zr化合物と水溶性のブロック化ポリイ
ソシアネート、ポリメチロール、ポリグリシジル、ボリ
アシリシル化合物との併用が可能である。
架橋剤(C)の使用量は、架橋剤の種類により異なり、
また(共)重合体(A)、 (B)の塗膜を耐食性を主
体とした下塗りとして使用する場合は少なく、一層塗布
型で用いる場合は多くなるため、共重合体(A)、 (
B)の塗膜の用途によっても異なるが、一般的に言えば
使用する重合体または共重合体の100重量部に対して
1〜400重量部、好ましくは、5〜200重量部程重
量部用される。
また(共)重合体(A)、 (B)の塗膜を耐食性を主
体とした下塗りとして使用する場合は少なく、一層塗布
型で用いる場合は多くなるため、共重合体(A)、 (
B)の塗膜の用途によっても異なるが、一般的に言えば
使用する重合体または共重合体の100重量部に対して
1〜400重量部、好ましくは、5〜200重量部程重
量部用される。
本発明で使用される両イオン性ポリマーの具体例として
は一般式(I ’) t−(If)、 −(ml)。
は一般式(I ’) t−(If)、 −(ml)。
(IV)。の例がある。
mモルのモノマーがカチオン性モノマー、nモルのモノ
マーがアニオン性七ツマ−であり、!〉40、m=1〜
59、n=1〜59.0≦0く30、x+m+n+o=
100である。
マーがアニオン性七ツマ−であり、!〉40、m=1〜
59、n=1〜59.0≦0く30、x+m+n+o=
100である。
(■′)はアクリルアミド、メタクリルアミド、Nメチ
ルアクリルアミド、Nジメチルアクリルアミドである。
ルアクリルアミド、Nジメチルアクリルアミドである。
(IV)は共重合可能なノニオニックモノマーであり、
具体例は、 2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、ジアセトンアク
リルアミド、 メチロールアクリルアミド、 アクリロイルモルホリン、 アクリルニトリル、 (メタ)アクリル酸エステル、 スチレン、 酢酸ビニルである。
具体例は、 2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、ジアセトンアク
リルアミド、 メチロールアクリルアミド、 アクリロイルモルホリン、 アクリルニトリル、 (メタ)アクリル酸エステル、 スチレン、 酢酸ビニルである。
R。
(n)は一般式:cot=c で示される。
■
Mは、例えば下記イ)〜ホ)
c
c
ここで、R,、Rh 、R,=H,アルキル、ヒドロ
キシアルキル、フェニル、ベンジルγ=1〜3 Xθ−無機、有機酸の酸基である。
キシアルキル、フェニル、ベンジルγ=1〜3 Xθ−無機、有機酸の酸基である。
(I[I)は一般式:CH2=Cで示されるかまたは無
水マレイン酸、イタコン酸等のカルボン酸、スルフォン
酸(フォスフオン酸)基を有する不飽和化合物との共重
合体である。
水マレイン酸、イタコン酸等のカルボン酸、スルフォン
酸(フォスフオン酸)基を有する不飽和化合物との共重
合体である。
Nは例えば、
へ) −COOH(又はその塩)
ト) 50311(” )
ヌ)−CNHCH25Oill(” )CO。
■
H
(〃)
である。
また、ポリマーの後処理の具体例は、
i)アミド基の加水分解によるカルボキシル基への転化
、 ドによるマンニッヒ反応による (但し、Ra、RsはCI〜C4のアルキル基またはC
2〜C1のアルカノール基、ベンジル基である)、 iii )側鎖エステル基とアルキレンジアミン(H,
N−R6−Nil□)の反応による一CONHRb
NHzの導入 (但し、RhはCt−Cbのアルキレン基である)、 1v)ii)及びiii )の反応により得られるアミ
ノ基のアルキル化による4級アミノ化物である。
、 ドによるマンニッヒ反応による (但し、Ra、RsはCI〜C4のアルキル基またはC
2〜C1のアルカノール基、ベンジル基である)、 iii )側鎖エステル基とアルキレンジアミン(H,
N−R6−Nil□)の反応による一CONHRb
NHzの導入 (但し、RhはCt−Cbのアルキレン基である)、 1v)ii)及びiii )の反応により得られるアミ
ノ基のアルキル化による4級アミノ化物である。
上記水溶液の塗装方法としては浸漬、噴霧、刷毛、ロー
ル、フローコート法等が使用されるが、塗装時の奈良現
象を抑えるためには分子量は200万以下、好ましくは
100万以下とするのが適当である。濃度や粘度につい
ては、使用する塗装方法、所望膜厚等により適当なもの
が選ばれる。塗膜厚としては、特に熱交換器に用いる場
合には、熱効率を高めると共に、耐食性にも寄与させる
ため0.1ミクロンから10ミクロン以下、好ましくは
0.2ミクロンから2ミクロン程度とするのが好ましい
。
ル、フローコート法等が使用されるが、塗装時の奈良現
象を抑えるためには分子量は200万以下、好ましくは
100万以下とするのが適当である。濃度や粘度につい
ては、使用する塗装方法、所望膜厚等により適当なもの
が選ばれる。塗膜厚としては、特に熱交換器に用いる場
合には、熱効率を高めると共に、耐食性にも寄与させる
ため0.1ミクロンから10ミクロン以下、好ましくは
0.2ミクロンから2ミクロン程度とするのが好ましい
。
アルミニウムは予め脱脂処理をし、直接塗布または、ベ
ーマイト処理、クロメート処理等の化成処理を施してか
ら塗布しても良い、但し直接塗布の場合はクロム酸、重
クロム酸及びその塩類の添加は特に有効である。
ーマイト処理、クロメート処理等の化成処理を施してか
ら塗布しても良い、但し直接塗布の場合はクロム酸、重
クロム酸及びその塩類の添加は特に有効である。
この他に、防錆剤、充填剤、着色剤、界面活性剤、消泡
剤、レベリング剤、防菌防黴剤などが、本願の趣旨や、
皮膜性能を損わない範囲で添加し得る。
剤、レベリング剤、防菌防黴剤などが、本願の趣旨や、
皮膜性能を損わない範囲で添加し得る。
前途の如く、塗料溶媒としては水を用いるが、乾燥の促
進や、塗膜状態の改善のためにアルコール、ケトン、セ
ロソルブ等の水溶性溶剤の併用を妨げるものではない。
進や、塗膜状態の改善のためにアルコール、ケトン、セ
ロソルブ等の水溶性溶剤の併用を妨げるものではない。
塗布液の安定性は組成によって夫々異るが、両イオン性
ポリマーの等電点近傍の使用はポリマーの析出分離が起
るため、回避する必要がある。一般的に言えば、カチオ
ニックボリマーを用いる場合は、中性〜酸性側に、アニ
オニックボリマーを使用する場合は中性〜アルカリ性側
で保つことが好ましい。
ポリマーの等電点近傍の使用はポリマーの析出分離が起
るため、回避する必要がある。一般的に言えば、カチオ
ニックボリマーを用いる場合は、中性〜酸性側に、アニ
オニックボリマーを使用する場合は中性〜アルカリ性側
で保つことが好ましい。
また、架橋剤側から言えば、金属化合物使用の場合は例
えば、炭酸ジルコニルアンモニウム等特殊な化合物以外
では一般的に酸性側が好ましく、有機架橋剤の場合は、
イソシアネート系にあっては酸性側、メチロール、グリ
シジ゛ル、アジリジル系ではアルカリ性側に保つのが好
ましい。
えば、炭酸ジルコニルアンモニウム等特殊な化合物以外
では一般的に酸性側が好ましく、有機架橋剤の場合は、
イソシアネート系にあっては酸性側、メチロール、グリ
シジ゛ル、アジリジル系ではアルカリ性側に保つのが好
ましい。
第2.4発明において、有機高分子皮膜上に塗布される
水ガラス5iOz/MtO比(MはLt + Na +
K)は、特に制限がないが、2〜5のものが一般に使用
される。珪酸塩水溶液の濃度は、塗布し易いように定め
ればよく、親水性面の性能上にも特に制限はない。珪酸
塩水溶液の塗布量は、加熱乾燥後に0.1〜5−の厚さ
の珪酸塩皮膜が形成されるようにすることが望ましい。
水ガラス5iOz/MtO比(MはLt + Na +
K)は、特に制限がないが、2〜5のものが一般に使用
される。珪酸塩水溶液の濃度は、塗布し易いように定め
ればよく、親水性面の性能上にも特に制限はない。珪酸
塩水溶液の塗布量は、加熱乾燥後に0.1〜5−の厚さ
の珪酸塩皮膜が形成されるようにすることが望ましい。
皮膜の厚さが0.1趨未満であると、親水性持続効果が
十分でなく、5趨を越えると珪酸塩が十分硬化(非水溶
化)されなくなったり、亀裂発生などが起り、また熱交
換器の性能への悪影響が懸念される。また、水ガラスに
、ポリマー、例えばアクリル酸の水溶性塩を添加すると
亀裂発生の防止に有効である。珪酸塩の加熱乾燥温度は
100〜250℃および20秒〜10分の範囲内におい
て、高(低)湯側では短(長)時間加熱とする。
十分でなく、5趨を越えると珪酸塩が十分硬化(非水溶
化)されなくなったり、亀裂発生などが起り、また熱交
換器の性能への悪影響が懸念される。また、水ガラスに
、ポリマー、例えばアクリル酸の水溶性塩を添加すると
亀裂発生の防止に有効である。珪酸塩の加熱乾燥温度は
100〜250℃および20秒〜10分の範囲内におい
て、高(低)湯側では短(長)時間加熱とする。
本発明により、両イオン性ポリマーを乾燥して得た塗膜
は、水に不溶となるのでアルミニウムフィンの塗膜とし
て使用可能になり、従来からポリアクリルアミドについ
て知られていた親水性の他に、耐食性がすぐれていると
の知見が得られた。
は、水に不溶となるのでアルミニウムフィンの塗膜とし
て使用可能になり、従来からポリアクリルアミドについ
て知られていた親水性の他に、耐食性がすぐれていると
の知見が得られた。
かかるすぐれた性質を有する塗膜はアルミニウム熱交換
器用表面皮膜として好適である。
器用表面皮膜として好適である。
以下実施例によりさらに本発明を説明する。
実施例における試験法は次のとおりであった。
試験法
・接触角 固体表面上に静置した直径1〜2鶴の小水滴
の接触角をFACE接触角接触角計C型(協和界面化学
)を用いて測定し た。
の接触角をFACE接触角接触角計C型(協和界面化学
)を用いて測定し た。
加工後初期のもの、流水浸漬1週間後
のもの、についてそれぞれ測定した。
・耐食性 塩水噴霧試験法JIS Z−2371に基づ
く白錆面積が5%に達する迄の噴霧テス ト時間で示す。
く白錆面積が5%に達する迄の噴霧テス ト時間で示す。
・流水安定性 室温で流水中に8H,浸漬後、16H,
,80℃で乾燥する処理 を1 cycleとし、5 cycle後の対水接触角
で示す。
,80℃で乾燥する処理 を1 cycleとし、5 cycle後の対水接触角
で示す。
実施例1
アクリルアミド95モル%、アクリル酸5モル%の共重
合体のアクリルアミド部分的11モル%を、デメチルア
ミン及びホルムアルデヒドとの反応により、ジメチルア
ミノメチル化して得られたポリマーの10g/j!水溶
液を、クロム酸クロメート処理されたアルミニウム板上
に塗布し、250℃の電気乾燥炉中で加熱乾燥した。付
着した塗膜重量は0.3g/rdであった。
合体のアクリルアミド部分的11モル%を、デメチルア
ミン及びホルムアルデヒドとの反応により、ジメチルア
ミノメチル化して得られたポリマーの10g/j!水溶
液を、クロム酸クロメート処理されたアルミニウム板上
に塗布し、250℃の電気乾燥炉中で加熱乾燥した。付
着した塗膜重量は0.3g/rdであった。
実施例2.3
表2に示すように条件を変えて実施例1と同様の操作を
行なった。結果を表3に示す。
行なった。結果を表3に示す。
以下余白
表 3
〔発明の効果〕
本発明によると親水性および耐食性にすぐれた皮膜が得
られる。
られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼ −こゝで、R_1:HまたはCH_3、R_2−R_3
:H、C_1〜C_4のアルキル基、ベンジル基または
アルカノール基である− で表わされるモノマー( I )と、カチオン性不飽和モ
ノマー(II)と、アニオン性不飽和モノマー(III)と
の共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及
び前記モノマー( I )のホモポリマー若しくはコポリ
マーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)
よりなる群(A);(B)から選ばれた少なくとも1種
を含む水溶液をアルミニウム表面に塗布し、乾燥するこ
とを特徴とするアルミニウムの親水性処理方法。 2、一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼ −こゝで、R_1:HまたはCH_3、R_2−R_3
:H、C_1〜C_4のアルキル基、ベンジル基または
C_2〜C_3のアルカノール基である− で表わされるモノマー( I )と、カチオン性不飽和モ
ノマー(II)と、アニオン性不飽和モノマー(III)と
の共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及
び前記モノマー( I )のホモポリマー若しくはコポリ
マーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)
よりなる群(A);(B)から選ばれた少なくとも1種
を含む水溶液をアルミニウム表面に塗布して塗膜を形成
した後に、該塗膜の上に水ガラス水溶液を塗布して乾燥
させ、親水性皮膜を形成することを特徴とするアルミニ
ウムの親水性処理方法。 3、一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼ −こゝで、R_1:HまたはCH_3、R_2−R_3
:H、C_1〜C_4のアルキル基、ベンジル基または
C_2_〜_3のアルカノール基である− で表わされるモノマー( I )と、カチオン性不飽和モ
ノマー(II)と、アニオン性不飽和モノマー(III)と
の共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及
び前記モノマー( I )のホモポリマー若しくはコポリ
マーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)
よりなる群(A);(B)から選ばれた少なくとも1種
、ならびに水溶性架橋剤(C)を含む水溶液をアルミニ
ウム表面に塗布し、乾燥することを特徴とするアルミニ
ウムの親水性処理方法。 4、一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼ −こゝで、R_1:HまたはCH_3、R_2−R_3
:H、C_1〜C_4のアルキル基、ベンジル基または
C_2_〜_3のアルカノール基である− で表わされるモノマー( I )と、カチオン性不飽和モ
ノマー(II)と、アニオン性不飽和モノマー(III)と
の共重合により得られる両イオン性ポリマー(A)、及
び前記モノマー( I )のホモポリマー若しくはコポリ
マーの後処理により得られる両イオン性ポリマー(B)
よりなる群(A);(B)から選ばれた少なくとも1種
、ならびに水溶性架橋剤(C)を含む水溶液をアルミニ
ウム表面に塗布して塗膜を形成した後に、該塗膜の上に
水ガラス水溶液を塗布して乾燥させ、親水性皮膜を形成
することを特徴とするアルミニウムの親水性処理方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61315818A JP2523114B2 (ja) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | アルミニウムの親水性処理方法 |
US07/132,243 US4783224A (en) | 1986-12-29 | 1987-12-14 | Method for hydrophilic treatment of aluminum using an amphoteric polymer |
AU82993/87A AU588149B2 (en) | 1986-12-29 | 1987-12-23 | Method for hydrophilic treatment of aluminum using an amphoteric polymer |
DE19873744006 DE3744006A1 (de) | 1986-12-29 | 1987-12-24 | Verfahren zur erzeugung von ueberzuegen auf aluminiumoberflaechen |
EP87119191A EP0274738A1 (de) | 1986-12-29 | 1987-12-24 | Verfahren zur Erzeugung von Überzügen auf Aluminiumoberflächen |
MX995587A MX168763B (es) | 1986-12-29 | 1987-12-29 | Metodo para el tratamiento hidrofilico de aluminio empleando un polimero anfoterico |
CA000555524A CA1332329C (en) | 1986-12-29 | 1987-12-29 | Method for hydrophilic treatment of aluminum using an amphoteric polymer |
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JP61315818A JP2523114B2 (ja) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | アルミニウムの親水性処理方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63171684A true JPS63171684A (ja) | 1988-07-15 |
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- 1987-12-24 EP EP87119191A patent/EP0274738A1/de not_active Withdrawn
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