JP2002285139A

JP2002285139A - 親水化処理剤、親水化処理方法及び親水化処理されたアルミニウム材又はアルミニウム合金材

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Publication number: JP2002285139A
Application number: JP2001091048A
Authority: JP
Inventors: Toshio Inbe; 俊雄印部; Susumu Maekawa; 進前川; Akira Ushio; 朗牛尾; Koichi Saito; 宏一斉藤
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-03
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP4942251B2; EP1245654A1; AU2769302A; CN1389524A; AU782294B2; US20030039849A1; CN1377928A; CN1232597C; CN1229446C; US7371272B2

Abstract

(57)【要約】【課題】長期使用時においても、得られる親水化皮膜
自体の臭気を抑制するとともに、臭気物質の存在下にあ
った後において不快臭の発生を抑制し、かつ、親水性を
持続することのできる親水化処理剤、親水化処理方法及
び上記親水化処理方法により処理されたアルミニウム材
又はアルミニウム合金材であって、熱交換器等に好適に
用いられるものを提供する。【解決手段】側鎖に式（Ｉ）【化１】〔式中、ｎは１〜５００の整数を表し、Ｒ¹ は水素原子
又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ² は水素原子
又はメチル基を表す。〕で表される基を有する変性ポリ
ビニルアルコールを含有する親水化処理剤であって、上
記式（Ｉ）で表される基は、酸素含有側鎖の０．０１〜
２０モル％であり、上記変性ポリビニルアルコールは、
上記親水化処理剤の０．１〜３０質量％であることを特
徴とする親水化処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長期使用時におい
ても親水性と防臭性に優れる親水化処理剤及び親水化処
理方法に関し、詳しくは、エバポレータや熱交換器に好
適に用いられる親水化処理剤及び親水化処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エバポレータや熱交換器は、通常、熱交
換を行うためのアルミニウムフィンが狭い間隔で保持さ
れ、更に、これらのフィンに冷媒を供給するためのアル
ミニウムチューブが入り組んで配置された複雑な構造と
なっている。このため、アルミニウムフィンの表面を親
水化することにより、冷房時に凝縮された水の排出を容
易にしている。しかし、上記親水化されたアルミニウム
フィン等の表面は、加熱と冷却とが繰り返され、また、
凝縮水や大気中の塵、微生物が混在付着する厳しい条件
に曝されるため、長期にわたって親水性を持続すること
は困難である。

【０００３】特開平０５−３０２０４２号公報には、ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン
（ＰＶＰ）、ナイロン、フェノール樹脂等からなる親水
化処理剤が開示されている。また、特開平５−２０２３
１３号公報、特開平５−２１４２７３号公報、特許第２
６４９２９７号公報、特開平１０−３００６９号公報に
は、水分散性有機樹脂及びシリカ又はアルミナを含む親
水化処理剤が開示されている。更に、特開平０９−０８
７５７６号公報には、アクリル系親水性架橋重合体微粒
子を含有する親水化処理用組成物が開示されている。

【０００４】特開平７−３２３５００号公報、特開平９
−１４８８９号公報、特開平１１−１３１２５４号公報
には、スルホン酸基、アクリルアミド等の極性官能基を
架橋させ、不溶化させて親水性を持続させる親水化処理
剤が開示されている。

【０００５】特開２０００−２６２９６８号公報には、
臭気の発生と親水性の劣化を抑制することを目的とし
て、ケン化度が９０％以上のＰＶＡ及び金属塩からなる
アルミニウムフィン材用皮膜が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長期
使用時においても、得られる親水化皮膜自体の臭気を抑
制するとともに、臭気物質の存在下にあった後において
不快臭の発生を抑制し、かつ、親水性を持続することの
できる親水化処理剤、親水化処理方法及び上記親水化処
理方法により処理されたアルミニウム材又はアルミニウ
ム合金材であって、熱交換器等に好適に用いられるもの
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金からなる基材を防錆処理した
後、エチレンオキサイドを１〜５００モル付加させて得
られる基を側鎖中特定範囲の含有量で有する変性ポリビ
ニルアルコールを含有する親水化処理剤で処理すること
により、得られる親水化皮膜が被覆された基材は、長期
使用時においても、上記基材や上記親水化皮膜自体が発
し得る臭気を抑制するとともに、たばこ、汗、香水等の
臭気物質の存在下にあった後においてこれら臭気物質の
不快臭が発生することを抑制し、かつ、充分な親水性を
維持することができることを見出し、本発明を完成し
た。

【０００８】即ち、本発明は、側鎖に式（Ｉ）

【０００９】

【化２】

【００１０】〔式中、ｎは１〜５００の整数を表し、Ｒ
¹ は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ
² は水素原子又はメチル基を表す。〕で表される基を有
する変性ポリビニルアルコールを含有する親水化処理剤
であって、上記式（Ｉ）で表される基は、上記変性ポリ
ビニルアルコールが有する水酸基及びアセトキシ基の
０．０１〜２０モル％であり、上記変性ポリビニルアル
コールは、上記親水化処理剤の０．１〜３０質量％であ
ることを特徴とする親水化処理剤である。上記親水化処
理剤は、更に、式（Ｉ）で表される基を含まないポリビ
ニルアルコールを親水化処理剤の０．１〜３０質量％含
有するものであってもよい。上記親水化処理剤は、更
に、Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＺｎのリン化合物塩並
びにホウ素化合物塩からなる群より選ばれる少なくとも
１つを樹脂固形分に対し０．１〜２００質量％含有する
ものであることがより好ましい。上記親水化処理剤は、
更に、無機架橋剤、有機架橋剤及びカップリング剤から
なる群より選ばれる少なくとも１つを含有することが好
ましく、平均粒径０．０１〜５μｍの粒子を樹脂固形分
に対し５０質量％未満含有してもよい。

【００１１】上記親水化処理剤は、更に、水酸基、カル
ボキシル基、スルホン基、アミド基、アミノ基、ホスホ
ン基、ニトリル基及びエーテル結合からなる群より選ば
れる少なくとも１つを有する親水性有機化合物であっ
て、樹脂固形分に対し５０質量％未満である上記親水性
有機化合物を含有するものが好ましい。上記親水性有機
化合物は、ポリオキシエチレン鎖を有するものが好まし
い。本発明は、また、アルミニウム又はアルミニウム合
金からなる基材を防錆処理した後、上記親水化処理剤に
より固形皮膜量が０．０２〜３ｇ／ｍ² である皮膜を形
成する工程を含むことを特徴とする親水化処理方法であ
る。本発明は、更に、上記親水化処理方法により処理さ
れたことを特徴とするエバポレータである。以下、本発
明を詳細に説明する。

【００１２】本発明の親水化処理剤は、側鎖に上記式
（Ｉ）で表される基を有する変性ポリビニルアルコール
を含有する。上記変性ポリビニルアルコールは、優れた
親水性及び耐水性を有するとともに、それ自体の臭気が
なく、臭気物質が吸着しにくいので、上記変性ポリビニ
ルアルコールを含有する本発明の親水化処理剤は、親水
性及び防臭性に優れ、また、得られる親水化皮膜は水滴
や流水に曝されても劣化しにくいので、所望により含有
され自身の埃臭や吸着物質の不快臭を発するシリカ等の
無機物や他の残存モノマー成分が露出しにくく、更に、
アルミニウム等の被処理材は露出しにくいので、被処理
材自体が飛散して埃臭を発したり、腐食することが妨げ
られる。

【００１３】上記式（Ｉ）中のｎは、１〜５００の整数
である。５００を超えると、親水性が高くなりすぎて造
膜性に劣り、また、臭気物質が吸着しやすくなる。好ま
しくは、１〜１００の整数であり、より好ましくは、１
〜３０の整数である。上記式（Ｉ）中のＲ¹ は水素原子
又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。上記炭素数１〜
４のアルキル基としては特に限定されず、メチル基、エ
チル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル
基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基が挙げられる。上記式
（Ｉ）中のＲ² は水素原子又はメチル基を表す。上記Ｒ
¹ 及びＲ² は、同一であっても異なっていてもよく、例
えば、ともに水素原子であるオキシエチレン鎖である場
合、上記Ｒ¹ が水素原子であり上記Ｒ² がメチル基であ
るオキシ−１−メチルエチレン鎖等であってよい。

【００１４】上記変性ポリビニルアルコールは、側鎖と
して、上記式（Ｉ）で表される基に加え、水酸基及びエ
ステル結合を有する。上記エステル結合としては特に限
定されず、例えば、アルキルエステル等が挙げられる。
上記エステル結合は、通常は酢酸エステルであり、即
ち、アセトキシ基が側鎖として主鎖に結合している。上
記水酸基は、通常、遊離の水酸基であり、ナトリウム等
の金属等と塩を形成していてもよい。

【００１５】上記変性ポリビニルアルコールにおいて、
上記式（Ｉ）で表される基は、上記水酸基及び上記アセ
トキシ基の０．０１〜２０モル％である。０．０１モル
％未満であると、上記式（Ｉ）で表される基を導入する
ことによる親水性や防臭性の向上が見られず、２０モル
％を超えると、親水性が高くなりすぎて造膜性に劣り、
また、臭気物質が吸着しやすくなる。好ましくは、０．
１〜１０モル％である。上記式（Ｉ）で表される基は、
主鎖に直接結合してもよいが、上記主鎖との間に他の
基、例えばメチレン基、エチレン基等のアルキレン基、
カルボニル基、エステル基、アミド基等があってもよ
い。

【００１６】上記変性ポリビニルアルコールにおいて、
上記水酸基は、上記水酸基及び上記アセトキシ基の５０
〜９９．９モル％であることが好ましい。５０モル％未
満であると、親水性が不充分となったり、防臭性に劣る
おそれがあり、９９．９モル％を超えると、製造工程上
上記重合体を得ることが困難となる場合がある。上記変
性ポリビニルアルコールの水酸基及びアセトキシ基中の
モル％に関し、上記水酸基及び上記アセトキシ基は、上
記式（Ｉ）で表される基を含有する側鎖中のものを含ま
ないものとする。

【００１７】上記変性ポリビニルアルコールは、通常、
上記式（Ｉ）で表される基を含むモノマー及びビニルエ
ステル含有モノマーからなるモノマー成分の共重合体を
ケン化することにより得られる。上記変性ポリビニルア
ルコールのケン化度としては、９０％以上が好ましい。
９０％未満であると、親水性に劣る場合がある。より好
ましくは、９５％以上である。

【００１８】上記式（Ｉ）で表される基を含むモノマー
は、不飽和二重結合及び上記式（Ｉ）で表される基を併
有するものであれば特に限定されず、例えば、ビニルア
ルコール、アリルアルコール、２−ブテン−１−オー
ル、２−ブテン−２−オール、アクロレイン等のビニル
基含有化合物にエチレンオキサイドを付加させることに
より得られ、これらは１種又は２種以上を用いることが
できる。上記付加の方法としては特に限定されず、例え
ば、従来公知の方法を用いることができる。エチレンオ
キサイドをアクロレイン等のビニル基含有アルデヒド又
はケトンに付加させる場合には、１つの炭素原子に上記
式（Ｉ）で表される基が２個結合したアセタールが得ら
れ、このようなアセタールをモノマー成分に含み、得ら
れる共重合体のケン化物も本発明に用いられる変性ポリ
ビニルアルコールの範囲内である。

【００１９】上記ビニルエステル含有モノマーとしては
特に限定されず、通常、酢酸ビニルが好適に用いられ、
他のビニルエステル含有モノマーを併用してもよい。上
記変性ポリビニルアルコールを得るための共重合やケン
化の方法としては特に限定されず、例えば、従来公知の
方法によることができる。上記式（Ｉ）で表される基
は、また、重合体形成後に導入してもよい。

【００２０】上記変性ポリビニルアルコールは、上記式
（Ｉ）で表される基に加え、他のポリオキシアルキレン
基を併有してもよい。上記変性ポリビニルアルコールに
おいて、上記他のポリオキシアルキレン基は、上記式
（Ｉ）で表される基に対して３０モル％以下であること
が好ましい。３０モル％を超えると、防臭性、親水性が
悪化する場合がある。上記他のポリオキシアルキレン基
は、例えば、上記他のポリオキシアルキレン基及びビニ
ル基を有するモノマーを上記モノマー成分の一部に用い
て共重合させることにより、導入することができる。上
記他のポリオキシアルキレン基としては特に限定され
ず、例えば、ポリオキシプロピレン基等が挙げられる。

【００２１】上記変性ポリビニルアルコールは、上述の
式（Ｉ）で表される基、水酸基、エステル結合及び必要
に応じて含有される他のポリオキシアルキレン基に加え
て、他の官能基を側鎖に有していてもよく、例えば親水
性官能基等が挙げられ、例えば、カルボキシル基、スル
ホン基、ホスホン基等のアニオン性基；アミノ基、イミ
ダゾール環等のカチオン性基；エポキシ基、エーテル結
合等のノニオン性基等が挙げられる。これら他の官能基
は、モノマーが予め有するものであって重合により側鎖
として直接導入されるものであってもよいし、重合体形
成後の変性により導入されるものであってもよい。上記
変性としては特に限定されず、例えば、エポキシ変性、
珪素変性、チオール変性、カルボニル変性等のほか、カ
ルボン酸変性等のアニオン変性、アミン変性等のカチオ
ン変性等が挙げられる。上記他の官能基は１種又は２種
以上を含むことができる。

【００２２】上記変性ポリビニルアルコール中の側鎖と
しての上記水酸基及び上記エステル結合の合計量は、メ
チル基、エチル基等の炭化水素基以外の上記変性ポリビ
ニルアルコール中の全側鎖官能基の８０〜１００モル％
であることが好ましい。

【００２３】上記変性ポリビニルアルコールは、数平均
分子量が１０００〜１００００００である。１０００未
満であると、造膜性に劣り、親水性や他の皮膜物性に劣
り、１００００００を超えると、得られる親水化処理剤
の溶液の粘度が高くなり、作業性や皮膜物性に劣る。好
ましくは、１００００〜２０００００である。

【００２４】上記変性ポリビニルアルコールは、本発明
の親水化処理剤の０．１〜３０質量％である。０．１質
量％未満であると、充分な造膜性が得られず、親水性や
防臭性に劣り、３０質量％を超えると、得られる親水化
処理剤において凝集しやすくなり、作業性や皮膜物性に
劣る。好ましくは、０．１〜２０質量％である。

【００２５】本発明の親水化処理剤は、上記変性ポリビ
ニルアルコールに併用して、式（Ｉ）で表される基を含
まないポリビニルアルコールを含有してもよい。上記式
（Ｉ）で表される基を含まないポリビニルアルコール
は、本発明の親水化処理剤の０．１〜３０質量％である
ことが好ましい。０．１質量％未満であると、上記式
（Ｉ）で表される基を含まないポリビニルアルコールを
含有することによる防臭性の向上等が得られないことが
あり、３０質量％を超えると、得られる親水化処理剤に
おいて凝集しやすくなり、作業性や皮膜物性が劣る場合
がある。

【００２６】本発明の親水化処理剤は、防臭性を阻害し
ない範囲内で、更に、上述の変性ポリビニルアルコール
又は上記式（Ｉ）で表される基を含まないポリビニルア
ルコール以外のその他の親水性有機化合物を含有するこ
とが好ましい。本発明の親水化処理剤は、上記その他の
親水性有機化合物を含有することにより、親水性を一層
向上することができる。

【００２７】上記その他の親水性有機化合物は、親水性
官能基を有し、上記親水性官能基としては、例えば、水
酸基、カルボキシル基、スルホン基、アミド基、アミノ
基、ホスホン基、エーテル結合、イミダゾール環、ニト
リル基等が挙げられる。上記エーテル結合は、アセター
ル結合を含む。これらの親水性官能基は、１種又は２種
以上を用いることができる。上記その他の親水性有機化
合物としては、例えば、水溶性ナイロン等のポリアミ
ド；ポリアクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリスチ
レンスルホン酸、ポリビニルイミダゾール、ポリビニル
ピロリドン、ポリビニルアセトアミド、ポリアミン、ポ
リアクリルアミド、イソプレン系スルホン酸ポリマー、
ポリビニルアセトアミド、ポリビニルホルムアミド、ポ
リアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリアミジン、
ポリグルタミン酸、ヒドロキシエチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、ポリカルボジイミド、水溶性ポリウレタン、
水溶性ポリエステル、水溶性フェノール樹脂、水溶性エ
ポキシ樹脂等の樹脂及びその変性物；キトサン、アルギ
ン酸等の親水性低分子化合物等が挙げられる。

【００２８】上記その他の親水性有機化合物において、
上述のエーテル結合はポリオキシアルキレン鎖であって
もよい。ポリオキシアルキレン鎖を有するその他の親水
性有機化合物を含有することにより、得られる親水化皮
膜は、無添加の場合と同程度の防臭性を保ちつつ、親水
性を一層向上させることができる。上記ポリオキシアル
キレン鎖を含有するその他の親水性有機化合物としては
特に限定されず、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド、ノニオン系界面活性剤、反応
型アルキレンオキサイド系界面活性剤、エチレンオキサ
イド／ポリプロピレンオキサイドブロックポリマー、エ
チレンオキサイド／メチレンオキサイドブロックポリマ
ー、エチレンオキサイド含有アクリル樹脂、エチレンオ
キサイド含有ポリエステル樹脂、エチレンオキサイド含
有ポリウレタン樹脂等が挙げられる。

【００２９】上記その他の親水性有機化合物は、含有す
る場合には、本発明の親水化処理剤中の樹脂固形分に対
し５０質量％未満であることが好ましい。５０質量％を
超えると、上記その他の親水性有機化合物に付着する臭
気物質の不快臭が発することがあり、上記変性ポリビニ
ルアルコールの配合割合が低くなりすぎ、全体として防
臭性に劣る場合がある。好ましくは、３０質量％未満で
ある。

【００３０】本発明の親水化処理剤は、上述の変性ポリ
ビニルアルコールと併用して、Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ
及びＺｎのリン化合物塩並びにホウ素化合物塩からなる
群より選ばれる少なくとも１つを含有することが好まし
い。本発明の親水化処理剤は、上記リン化合物塩及び／
又はホウ素化合物塩を含有することにより、上記リン化
合物塩及び／又はホウ素化合物塩がそれ自体臭気を発す
るものではなく、防臭性が向上されるとともに、親水性
が維持され、また、造膜性が増す。

【００３１】上記リン化合物塩としては特に限定されな
いが、リンのオキソ酸のようにリン原子と酸素原子とか
ら形成される酸の塩が好ましく、例えば、リン酸塩、亜
リン酸（ホスホン酸）塩、次亜リン酸（ホスフィン酸）
塩、フィチン酸塩等のほか、縮合リン酸塩が挙げられ
る。上記縮合リン酸塩としては特に限定されず、例え
ば、メタリン酸塩；ピロリン酸、トリポリリン酸等のポ
リリン酸塩等が挙げられる。上記リン化合物塩は、難溶
性のものが好ましく、水への溶解度（２０℃）が１．０
ｇ／１００ｃｍ³ 以下のものがより好ましい。上記ホウ
素化合物塩としては特に限定されず、例えば、ホウ酸
塩、ホウフッ化塩等が挙げられる。上記リン化合物塩及
び上記ホウ素化合物塩は、平均粒径０. ０１〜５μｍの
ものが好ましい。

【００３２】上記リン化合物塩及び／又はホウ素化合物
塩は、本発明の親水化処理剤中の樹脂固形分に対し０．
１〜２００質量％であることが好ましい。０．１質量％
未満であると、上記リン化合物塩及び／又はホウ素化合
物塩を添加することによる防臭性や造膜性の増強が得ら
れないことがあり、２００質量％を超えると、上記リン
化合物塩及び／又はホウ素化合物塩自体が臭気性を帯び
る場合があり、また、皮膜物性が劣るおそれがある。好
ましくは、５％〜５０％である。

【００３３】本発明の親水化処理剤は、更に、無機架橋
剤、有機架橋剤及びカップリング剤からなる群より選ば
れる少なくとも１つを含有することが好ましい。上記架
橋剤やカップリング剤を含有すると、本発明の親水化処
理剤により得られる親水化皮膜は、水滴や流水等に曝さ
れても皮膜が流出する等の劣化が防止されるので、親水
性や造膜性を高めることができる。

【００３４】上記無機架橋剤としては特に限定されない
が、上述の変性ポリビニルアルコールと錯化合物を形成
し得る金属化合物が好ましく、例えば、ジルコニウム、
チタン、クロム、アルミニウム、亜鉛等の金属化合物が
挙げられる。上記無機架橋剤としては、シリカであって
もよい。上記有機架橋剤又はカップリング剤としては特
に限定されないが、水酸基と反応し得る官能基、又は、
変性した官能基に反応し得る官能基を有するもの等が挙
げられ、例えばブロックイソシアネート、フェノール樹
脂、メラミン、シランカップリング剤、チタンカップリ
ング剤、エポキシ化合物、カルボジイミド、チオール化
合物、シラン化合物、アミノ樹脂、カルボン酸、酸無水
物、アミン、アジリジン化合物等の有機化合物等が挙げ
られる。

【００３５】上記無機架橋剤、有機架橋剤又はびカップ
リング剤は、本発明の親水化処理剤中の樹脂固形分に対
し０．０１〜２０質量％であることが好ましい。０．０
１質量％未満であると、これらの架橋剤やカップリング
剤を添加することによる親水性や造膜性の増強が得られ
ないことがあり、２０質量％を超えると、これらの架橋
剤やカップリング剤自体の臭気が強くなったり、臭気物
質を吸着して不快臭を発することがあるほか、親水性を
阻害することがある。

【００３６】本発明の親水化処理剤は、更に、平均粒径
０．０１〜５μｍの粒子を含有してもよい。本明細書に
おいて、上記平均粒径０．０１〜５μｍの粒子は、上述
のその他の親水性有機化合物、リン化合物塩、ホウ素化
合物塩、架橋剤及びカップリング剤以外のものである。
本発明の親水化処理剤は、上記粒子を含有することによ
り、上記親水化処理剤で処理して得られる皮膜の表面に
凹凸を生じさせ、この凹凸によって親水性を向上させる
ことができる。

【００３７】上記粒子は、有機化合物であっても無機化
合物であってもよく、例えば、アクリル系、シリコーン
系、メラミン系、セルロース系の微粒子ポリマー等の有
機化合物；酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコ
ニウム、ガラスビーズ、シリカ等の無機化合物が挙げら
れる。

【００３８】上記粒子の平均粒径が０．０１μｍ未満で
あると、親水化皮膜表面に親水性を向上するに充分な凹
凸形状が得られにくく、５μｍを超えると、上記皮膜表
面の凹凸が大きくなり過ぎ、凝縮水等の皮膜表面上での
滞留を招いたり、外観に劣る場合がある。好ましくは、
０．１〜２μｍである。

【００３９】上記粒子は、本発明の親水化処理剤中の樹
脂固形分に対し５０質量％未満であることが好ましい。
５０質量％以上であると、上記粒子自体の臭気が感じら
れる場合があり、また、吸着された臭気物質が不快臭を
発することがある。好ましくは、３０質量％未満であ
る。

【００４０】本発明の親水化処理剤は、更に、上述の変
性ポリビニルアルコールを均一に分散するために、分散
剤を含むものであってよい。上記分散剤としては特に限
定されず、例えば、高分子ポリカルボン酸アルキロール
アミン塩、アクリル系共重合物、ポリカルボン酸アマイ
ド溶液、脂肪族多価カルボン酸、高分子酸ポリエステル
塩等が挙げられ、各種界面活性剤を添加し分散してもよ
い。

【００４１】本発明の親水化処理剤は、また、各種抗菌
剤を添加してもよい。上記抗菌剤としては、例えばジン
クピリチオン、２−（４−チアゾリル）−ベンズイミダ
ゾール、１, ２−ベンズイソチアゾリン、２- ｎ- オク
チル- ４- イソチアゾリン- ３- オン、Ｎ−（フルオロ
ジクロロメチルチオ）フタルイミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル
−Ｎ´−フェノール−Ｎ´−（フルオロジクロロメチル
チオ）−スルファミド、２−ベンズイミダゾールカルバ
ミン酸メチル、ビス（ジメチルチオカルバモイル）ジサ
ルファイド、Ｎ−（トリクロロメチルチオ）−４−シク
ロヘキサン−１，２−ジカルボキシイミド、メタホウ酸
バリウム、イソチオシアン酸アリル；ポリオキシアルキ
レントリアルキルアンモニウム、有機シリコン第４級ア
ンモニウム塩、ヘキサメチレンビググアニド塩酸塩等の
第４級アンモニウム塩；トリ−ｎ−ブチルテトラデシル
ホスホニウムクロリド等の第４級ホスホニウム塩；ポリ
フェノール系抗菌剤、フェニルアミド系抗菌剤、ビクア
ニド系抗菌剤等を用いることができる。

【００４２】本発明の親水化処理剤には、必要に応じて
上記以外の各種添加剤を使用することができる。上記添
加剤としては、潤滑剤、抗菌剤、防カビ剤、防腐剤、防
バクテリア剤、界面活性剤、顔料、染料、耐食性付与の
ためのインヒビターが挙げられる。

【００４３】本発明の親水化処理剤は、従来公知の方法
により調製することができ、例えば、上述の変性ポリビ
ニルアルコール並びに所望により上記式（Ｉ）で表され
る基を含まないポリビニルアルコール及び／又はその他
の親水性有機化合物を全処理剤に対して溶解又は分散さ
せ、所望により添加するリン化合物塩及び／又はホウ素
化合物塩、平均粒径０．０１〜５μｍの粒子、架橋剤、
カップリング剤、他の添加剤等を添加して混合し、必要
に応じて超音波分散機、微小媒体分散機等により強制的
に分散させる方法等を用いることができる。

【００４４】本発明は、また、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金からなる基材を防錆処理した後、上記親水化
処理剤により固形皮膜量が０．０２〜３ｇ／ｍ² である
皮膜を形成する工程を含む親水化処理方法である。上記
基材は、通常、予め酸性洗浄剤又はアルカリ性洗浄剤で
洗浄することにより脱脂処理を施す。

【００４５】上記酸性洗浄剤としては特に限定されず、
例えば、硝酸、硫酸及びフッ酸並びにこれらの併用によ
る酸性水溶液等が挙げられる。上記酸性洗浄剤の酸濃度
は、１〜１０Ｎが好ましく、３〜６Ｎがより好ましい。
上記酸性洗浄剤には、鉄、ニッケル、コバルト、モリブ
デン及びセリウムから選ばれる金属の塩又は金属酸塩を
添加することも好ましい。

【００４６】上記アルカリ性洗浄剤としては特に限定さ
れず、例えば、水酸化ナトリウム、珪酸ナトリウム又は
リン酸ナトリウムを少なくとも１種類含有するアルカリ
水溶液等が挙げられる。上記アルカリ水溶液には、洗浄
性を高めるため、界面活性剤を添加しても良い。

【００４７】上記基材を洗浄する方法としては特に限定
されず、例えば、上記洗浄剤をスプレーする方法又は上
記洗浄剤を入れた浴中へ浸漬する方法等が挙げられる。
上記洗浄剤の液温は、１０〜７０℃が好ましく、上記洗
浄剤との接触時間は、１秒〜５分が好ましい。上記液温
が１０℃未満又は上記接触時間が１秒未満であると、エ
ッチングが不充分となることがあり、７０℃を超えたり
５分を超えると、経済的に不利となることがある。上記
により洗浄された基材は、水洗され、次いで防錆処理が
行なわれる。

【００４８】上記防錆処理は、化成処理剤による化成処
理により行なわれる。上記化成処理剤としては、従来公
知のクロム酸クロメート処理剤、リン酸クロメート処理
剤又はノンクロム処理剤を使用することができる。上記
クロム酸クロメート処理剤は、クロム酸、フッ化物及び
強酸を含有する水溶液であり、３価クロムが主成分であ
る反応型クロメート及び電解クロメート、並びに、６価
クロム及び３価クロムが混合された塗布型クロメートが
ある。上記リン酸クロメート処理剤は、クロム酸、オル
トリン酸及びフッ化物を含有する混合水溶液である。上
記クロメート処理剤による化成処理を行うときには、６
価クロムイオン、リン酸イオン及びフッ素イオンの各量
をコントロールする必要がある。

【００４９】上記ノンクロム処理剤としては反応型処理
剤及び塗布型処理剤がある。上記反応型処理剤として
は、ジルコニウム塩、チタニウム塩、けい素塩、ホウ素
塩及び過マンガン酸塩を挙げることができ、これらの塩
のフッ化物も好ましく使用することができる。上記塗布
型処理剤としては、例えば、水溶性樹脂にジルコニウム
塩が混合された塗布型ノンクロム処理剤等が挙げられ
る。上記ノンクロム処理剤には、必要に応じ、マンガン
酸、過マンガン酸、バナジン酸、タングステン酸、モリ
ブデン酸等のマンガン、バナジン、タングステン、モリ
ブデン、チタニウム及びアルミニウム並びにこれらの原
子を含有する化合物、シリカ、リン酸並びにリン酸塩等
からなる群より選ばれる少なくとも１つを添加すること
が好ましい。

【００５０】上記基材の化成処理方法としては特に限定
されず、例えば、浸漬法、スプレー法等が挙げられる。
上記基材がカーエバポレータ等の複雑な形状を有する場
合には、浸漬法が好ましい。上記化成処理は、処理温度
は、常温又は少し加熱した程度が好ましく、１０〜７０
℃がより好ましく、処理時間は、１秒間〜５分間が好ま
しい。上記防錆処理としては、エポキシ系、ウレタン系
又はアクリル系の樹脂プライマーを塗布してもよい。

【００５１】上記化成処理により得られる化成皮膜は、
固形皮膜量がＣｒ、Ｚｒ、Ｔｉ等の各元素の付着量基準
で１０〜３００ｍｇ／ｍ² が好ましい。１０ｍｇ／ｍ²
未満であると、防錆性が不充分な場合があり、３００ｍ
ｇ／ｍ² を超えると、経済的に不利な上、親水性皮膜と
反応して親水性が低下することがある。上記化成処理の
後、必要に応じて水洗し、上述の親水化処理剤を用いて
親水化処理を行う。

【００５２】上記親水化処理の方法としては特に限定さ
れず、例えば、浸漬法、塗布法等が挙げられる。上記基
材がカーエバポレータ等の複雑な形状を有するものであ
る場合は、浸漬法が好ましく、フィン材の場合は、塗布
法が好ましい。上記親水化処理において、浸漬法の場
合、処理液温度は１０〜６０℃程度が好ましく、処理時
間は３秒間〜５分間程度が好ましい。上記親水化処理に
より固形皮膜量が０．０２〜３ｇ／ｍ² である皮膜を形
成する。０．０２ｇ／ｍ² 未満であると、親水化性能が
発現せず、３ｇ／ｍ² を超えると、生産性が低下する。
好ましくは、０．０５〜３ｇ／ｍ² であり、より好まし
くは、０．１〜１ｇ／ｍ² である。

【００５３】上記親水化処理の後、上記基材が成型物の
場合は１００〜２２０℃で１０〜６０分間焼き付けるこ
とにより、上記基材がフィン剤の場合は１００℃〜３３
０℃で３秒〜４０秒間焼き付けることにより、それぞれ
親水性皮膜を得ることができる。焼付け温度が上記下限
未満であると、造膜性が不充分となり、上記上限を超え
ると、親水持続性が低下する。好ましくは、上記基材が
成型物の場合は１２０〜２００℃であり、上記基材がフ
ィン剤の場合は１８０〜２８０℃である。

【００５４】本発明の親水化処理剤は、上記式（Ｉ）で
表される基を分子中の水酸基及びアセトキシ基の０．０
１〜２０モル％有する変性ポリビニルアルコールを含有
するので、上記親水化処理剤から得られる親水化皮膜
は、優れた親水性を呈するとともに、それ自体の固有の
性質として埃臭等の不快臭を発したり、臭気物質の存在
下にあった後において上記臭気物質の不快臭を発すると
いう不具合が低減される。本発明の親水化処理剤がこの
ような有利な効果を奏する機構としては明確ではない
が、次のように考えられる。

【００５５】即ち、上記変性ポリビニルアルコールは、
含有する水酸基及び上記式（Ｉ）で表される基により高
い親水性を呈するとともに、臭気物質との親和性が少な
く、また、結晶性が高く、密度が高いので、仮に臭気物
質が水酸基や上記式（Ｉ）で表される基中の酸素原子に
付着したとしても蓄積することなく放され、上記臭気物
質の不快臭を発しないものと推測される。従って、本発
明の親水化処理剤及び上記親水化処理剤を用いる親水化
処理方法は、アルミニウム材又はアルミニウム合金材に
好適に用いられ、特に、カーエバポレータ等のエバポレ
ータ、熱交換器、車用フィン、ルームエアコン等により
好適に用いられる。

【００５６】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定さ
れるものではない。各表中の濃度は、親水化処理剤にお
ける濃度（質量％）を表す。実施例１〜２２（親水化処理剤の調製）表１に示すように、変性ポリビ
ニルアルコール粉末、リン化合物塩又はホウ素化合物
塩、その他の親水性有機化合物、架橋剤等を混合し、表
１の各濃度（質量％）を有する親水化処理剤を得た。上
記式（Ｉ）を含まないポリビニルアルコールとしてはＰ
ＶＡ−１〔ケン化度９９％；数平均分子量５００００〕
を用い、変性ポリビニルアルコールとしてはＰＶＡ−
２、ＰＶＡ−３及びＰＶＡ−４〔それぞれ、上記式
（Ｉ）中のｎは１０、１０、２０；上記式（Ｉ）で表さ
れる基は分子中の水酸基及びアセトキシ基の５モル％、
１モル％、１モル％；ケン化度は何れも９９％；数平均
分子量は何れも５００００〕を用いた。また、カルボン
酸変性ポリビニルアルコールとしてＰＶＡ−５〔分子中
の水酸基及びアセトキシ基の合計１００モルのうち５モ
ルをアクリル酸で変性；上記式（Ｉ）中のｎは１０；上
記式（Ｉ）で表される基は分子中の水酸基及びアセトキ
シ基の５モル％；ケン化度９９％；数平均分子量５００
００〕、カルボニル変性ポリビニルアルコールとしてＰ
ＶＡ−６〔分子中の水酸基及びアセトキシ基の合計１０
０モルのうち１モルをカルボニル基１モルで変性；上記
式（Ｉ）中のｎは１０；上記式（Ｉ）で表される基は分
子中の水酸基及びアセトキシ基の５モル％；ケン化度９
９％；数平均分子量５００００〕を用いた。更に、分散
剤〔ポリカルボン酸アマイド溶液〕、架橋性フェノール
〔ノボラック型フェノール樹脂、数平均分子量約１００
０〕、ポリイソシアネート〔自己乳化型水性ブロックイ
ソシアネート〕、アクリル樹脂〔メトキシポリオキシエ
チレンメタクリル酸エステルとアクリル酸８：２の共重
合体〕、ポリエチレンオキサイド〔ＰＥＯ、数平均分子
量１０００００〕、ポリアクリルアミド〔ホモポリマ
ー、数平均分子量２００００〕、ポリビニルスルホン酸
〔ホモポリマー、数平均分子量約２００００〕、樹脂粒
子〔メチルメタクリレート系樹脂粒子、平均粒径１μ
ｍ〕、抗菌剤〔２−（４−チアゾニル）−ベンズイミダ
ゾール〕等を用いた。

【００５７】（親水化処理）硝酸１０質量％（１．６
Ｎ）及び硫酸５質量％（１．０Ｎ）を含有する酸性洗浄
液を使用し、この酸性洗浄液を６５℃に温めた浴中に、
アルミニウム合金製カーエバポレータを４分間浸漬し、
引き上げた後に水道水で充分に洗浄した。更に、このカ
ーエバポレータを、ジルコニウム系防錆処理剤（アルサ
ーフ４４０Ｎ、２％、日本ペイント社製）を５０℃に温
めた浴中に９０秒間浸漬して化成処理し、その後水道水
で充分に洗浄した。次に、このカーエバポレータを、上
記により得た親水化処理剤の２０℃の浴に１分間浸漬
し、引き上げた後、到達温度１４０℃で３０分間加熱し
て、固形皮膜量０．３ｇ／ｍ² の親水化処理物を得た。

【００５８】（評価）得られた親水化処理物の親水性及
び臭気を下記方法により評価し、その結果を表１に示し
た。１．親水性評価（１）親水化処理物を水道水流水に７２時間接触させた後、水
滴との接触角を測定した。接触角の値が小さいほど親水
性が高いといえる。

【００５９】２．親水性評価（２）上記により親水化処理したテストピースを流水に８時間
接触させた後、シャーレに汚染物質としてフタル酸ジオ
クチル、ヘキサデカノール及びステアリン酸を各５ｇ入
れ、このシャーレに入れたテストピースを８０℃で１６
時間乾燥させ（汚染物質の一部が揮発する）、この流水
接触及び乾燥を１サイクルとした。５サイクル後の接触
角を測定し、大気環境中の汚染による親水性の劣化につ
いて調べた。

【００６０】３．埃臭評価親水化処理物を水道水流水に７２時間接触させた後、臭
いを嗅いで５段階評価した。０点……………無臭１点……………やっとかすかに臭いを感じる２点……………らくに臭いを感じる３点……………明らかに臭いを感じる４点……………強く臭いを感じる５点……………非常に強く臭いを感じる

【００６１】４．におい付着臭（１）親水化処理物を水道水流水に７２時間接触させた後、５
０ｍ³ の会議室に設置し、２０本のたばこの煙に３時間
さらした。次いで、煙のない別の５０ｍ³ の会議室に１
時間放置した後、親水化処理物を上記３の５段階により
官能評価をした。

【００６２】５．におい付着臭（２）親水化処理物を水道水流水に７２時間接触させた後、５
０ｍ³ の会議室に設置し、４種の香水をそれぞれ１００
ｍｌとり３時間さらした。香水としては、市販のＣＫｏ
ｎｅ（カルバンクライン）、プチサンボン（ジバンシ
ー）、トゥルーラブ（エリザベスアーデン）、ダンドゥ
ルプアゾン（クリスチャンディオール）を用いた。次い
で、香水のない別の５０ｍ³ の会議室に１時間放置した
後、親水化処理物を上記３の５段階により官能評価をし
た。

【００６３】

【表１】

【００６４】比較例１〜４親水化処理剤を表２に示す組成にすること以外は実施例
１と同様にして、親水化処理物を得て、評価した。親水
化処理剤には、ポリアクリル酸〔ホモポリマー、数平均
分子量１０００００〕、コロイダルシリカ〔ＳｉＯ₂ 水
分散体、平均粒径０．３μｍ〕、カルボキシメチルセル
ロース〔数平均分子量２００００〕、ポリビニルスルホ
ン酸〔ホモポリマー、数平均分子量２００００〕、ポリ
アクリルアミド〔ホモポリマー、数平均分子量２０００
０〕、ポリビニルピロリドン〔ホモポリマー、数平均分
子量２００００〕、ポリエチレンオキサイド〔ＰＥＯ、
数平均分子量１０００００〕、上述のＰＶＡ−２等を用
いた。評価結果を表２に示す。

【００６５】

【表２】

【００６６】表１及び表２から、本発明の範囲内にない
比較例で得られた親水化処理物は、親水性及び／又は防
臭性に劣るが、本発明の範囲内である実施例で得られた
親水化処理物は、親水性及び防臭性に優れていることが
わかった。

【００６７】実施例２３〜３８アルカリ系脱脂処理剤〔サーフクリーナー３４０、１
％、日本ペイント社製〕を用いて６５℃で５秒間処理し
た後、リン酸クロム系防錆処理剤〔アルサーフ４０７／
４７、３％／０．５％、日本ペイント社製〕を用いて５
０℃で５秒間化成処理をした。次いで、実施例１〜２２
の親水化処理剤に用いた成分のうち表３の組成からなる
親水化処理剤をバーコートで塗布した後、２２０℃で２
０秒間焼付し、固形皮膜量０．３g/ｍ² に調整して親水
化処理物を得た。得られた親水化処理物について、実施
例１と同様に評価し、評価結果を表３に示した。

【００６８】

【表３】

【００６９】表１及び表３から、脱脂処理、防錆処理及
び焼付の各条件を変更した実施例２３〜３８は、実施例
１〜２２に比べ、防臭性は同程度であったが、親水性は
同程度の場合もあるが多くの場合に向上することがわか
った。

【００７０】

【発明の効果】本発明の親水化処理剤は、上述の構成よ
りなることから、親水化処理剤の成分特有の埃臭や、吸
着した臭気物質の不快臭を発しないので、長期使用時に
おいても、得られる親水化皮膜自体の臭気を抑制すると
ともに、臭気物質の存在下にあった後において不快臭の
発生を抑制し、かつ、親水性を持続することができる。
従って、本発明の親水化処理剤、親水化処理方法及び上
記親水化処理方法により処理されたアルミニウム材又は
アルミニウム合金材は、エバポレータ、熱交換器、車用
フィン、ルームエアコン等に好適に用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｈ (72)発明者牛尾朗東京都品川区南品川４丁目１番15号日本ペイント株式会社内 (72)発明者斉藤宏一東京都品川区南品川４丁目１番15号日本ペイント株式会社内Ｆターム(参考） 4D075 BB73X BB92Z CA33 CA37 CA45 DA06 DB07 DC13 DC16 EB07 EB14 EB19 EB22 EB32 EB33 EB35 EB37 EB39 EB42 EB56 EC01 EC37 EC45 EC53 EC54 4K026 AA09 AA25 BA03 BB02 CA03 CA23 CA37 CA39 DA02 DA03 DA06 EA06 EB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】側鎖に式（Ｉ）【化１】〔式中、ｎは１〜５００の整数を表し、Ｒ¹ は水素原子
又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ² は水素原子
又はメチル基を表す。〕で表される基を有する変性ポリ
ビニルアルコールを含有する親水化処理剤であって、前
記式（Ｉ）で表される基は、前記変性ポリビニルアルコ
ールが有する水酸基及びアセトキシ基の０．０１〜２０
モル％であり、前記変性ポリビニルアルコールは、前記
親水化処理剤の０．１〜３０質量％であることを特徴と
する親水化処理剤。
【請求項２】更に、式（Ｉ）で表される基を含まない
ポリビニルアルコールを親水化処理剤の０．１〜３０質
量％含有するものである請求項１記載の親水化処理剤。
【請求項３】更に、Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＺｎ
のリン化合物塩並びにホウ素化合物塩からなる群より選
ばれる少なくとも１つを樹脂固形分に対し０．１〜２０
０質量％含有する請求項１又は２記載の親水化処理剤。
【請求項４】更に、無機架橋剤、有機架橋剤及びカッ
プリング剤からなる群より選ばれる少なくとも１つを含
有する請求項１、２又は３記載の親水化処理剤。
【請求項５】更に、平均粒径０．０１〜５μｍの粒子
を樹脂固形分に対し５０質量％未満含有する請求項１、
２、３又は４記載の親水化処理剤。
【請求項６】更に、水酸基、カルボキシル基、スルホ
ン基、アミド基、アミノ基、ホスホン基、ニトリル基及
びエーテル結合からなる群より選ばれる少なくとも１つ
を有する親水性有機化合物であって、樹脂固形分に対し
５０質量％未満である前記親水性有機化合物を含有する
請求項１、２、３、４又は５記載の親水化処理剤。
【請求項７】親水性有機化合物は、ポリオキシエチレ
ン鎖を有するものである請求項６記載の親水化処理剤。
【請求項８】アルミニウム又はアルミニウム合金から
なる基材を防錆処理した後、請求項１、２、３、４、
５、６又は７記載の親水化処理剤により固形皮膜量が
０．０２〜３ｇ／ｍ² である皮膜を形成する工程を含む
ことを特徴とする親水化処理方法。
【請求項９】請求項８記載の親水化処理方法により処
理されたことを特徴とするアルミニウム材又はアルミニ
ウム合金材。