JPH02215871A - Hydrophilic coating agent, aluminum or aluminum-alloy plate for fin and heat exchanger - Google Patents
Hydrophilic coating agent, aluminum or aluminum-alloy plate for fin and heat exchangerInfo
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- JPH02215871A JPH02215871A JP3609089A JP3609089A JPH02215871A JP H02215871 A JPH02215871 A JP H02215871A JP 3609089 A JP3609089 A JP 3609089A JP 3609089 A JP3609089 A JP 3609089A JP H02215871 A JPH02215871 A JP H02215871A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、金属、とくにアルミニウム材またはアルミニ
ウム合金材(以下単にアルミニウム合金材という)の表
面に親水性を発現させる皮膜を形成させるために塗布さ
れる組成物、その組成物を熱硬化させたアルミニウム合
金板材およびそれを被覆した熱交換器に関するものであ
る。Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a coating method for forming a hydrophilic film on the surface of a metal, particularly an aluminum material or an aluminum alloy material (hereinafter simply referred to as an aluminum alloy material). The present invention relates to a composition made of aluminum alloy, an aluminum alloy plate prepared by thermosetting the composition, and a heat exchanger coated with the same.
金属材料の表面は、親水性に乏しいため、熱交換器のフ
ィンや、印刷の平板印刷版材には、親水性皮膜を被覆し
て使用されている。以下、本明細書においては空調機を
例に挙げてその熱交換器のフィンの場合について述べる
こととする。Since the surface of metal materials is poor in hydrophilicity, fins of heat exchangers and planographic printing plates for printing are coated with a hydrophilic film. Hereinafter, in this specification, the case of the fins of a heat exchanger will be described using an air conditioner as an example.
最近の空調用熱交換器は、軽量化のために、熱効率の向
上とコンパクト化が要求され、フィン間隔をでき得る限
り狭くする設計が取入れられてきた。空調用熱交換器は
、冷房運転中に空気中の水分がアルミニウムフィンの表
面に凝縮水となって付着する。金属材料の表面は、一般
に親水性に乏しいため、この凝縮水は第1図に示すよう
にフィン表面に半円形もしくはフィン間にブリッジ状に
なって存在することになる。Recent air conditioning heat exchangers are required to have improved thermal efficiency and be more compact in order to reduce weight, and designs have been adopted in which the spacing between fins is made as narrow as possible. In air conditioning heat exchangers, moisture in the air becomes condensed water and adheres to the surface of aluminum fins during cooling operation. Since the surface of a metal material generally has poor hydrophilicity, this condensed water exists on the fin surface in the form of a semicircle or in the form of a bridge between the fins, as shown in FIG.
これはフィン間の空気の流れを妨げ、通風抵抗を増大さ
せ、熱交換効率を著しく低下させる原因となっていた。This obstructs the flow of air between the fins, increases ventilation resistance, and causes a significant decrease in heat exchange efficiency.
熱交換器の熱効率を向上させるには、フィン表面の凝縮
水を迅速に排除することが必要である。この解決法とし
て、(1)アルミニウム合金フィン表面に高親水性皮膜
を形成し、凝縮水を薄い水膜として流下せしめる
(2)アルミニウム合金フィン表面に撥水性皮膜を形成
し、凝集水を表面に付着させないようにする
ことが考えられるが、(2)の方法は、現時点ではきわ
めて困難である。To improve the thermal efficiency of the heat exchanger, it is necessary to quickly eliminate condensed water on the fin surface. As a solution to this problem, (1) a highly hydrophilic film is formed on the surface of the aluminum alloy fin, allowing the condensed water to flow down as a thin water film; (2) a water-repellent film is formed on the surface of the aluminum alloy fin, and the condensed water is directed to the surface. Although it is possible to prevent the adhesion, method (2) is currently extremely difficult.
親水性を得るためには表面に塗膜を被覆するわけである
が、親水性膜の組成物は、材料表面に結露水滴が形成さ
れることを防止したり、材料表面の水膜を保持するため
に使用されている。In order to obtain hydrophilic properties, a coating film is applied to the surface, and the composition of the hydrophilic film prevents the formation of condensed water droplets on the surface of the material and maintains the water film on the surface of the material. is used for.
そこで親水性皮膜を形成させる方法が種々提案され、実
用されている。たとえば、アルミニウムフィンの表面に
アルカリケイ酸塩の皮膜を形成させる方法(特公昭53
−48177号)、水性塗料樹脂、界面活性剤および合
成シリカを含有する組成物を塗布し、親水性の皮膜を形
成させる方法(特開昭55−164264号)、アルカ
リケイ酸塩とカルボニル化合物を有する低分子有機化合
物と水溶性有機高分子化合物を含有する組成物を塗布し
、親水性の皮膜を形成させる方法(特開昭60−101
158号)が提案されている。Therefore, various methods for forming hydrophilic films have been proposed and put into practice. For example, a method of forming an alkali silicate film on the surface of an aluminum fin (Japanese Patent Publication No. 53
-48177), a method of applying a composition containing a water-based paint resin, a surfactant, and synthetic silica to form a hydrophilic film (Japanese Patent Application Laid-Open No. 164264/1982), A method of forming a hydrophilic film by coating a composition containing a low-molecular organic compound and a water-soluble organic polymer compound (Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-101
No. 158) has been proposed.
[発明が解決しようとする課題]
しかし、親水性を付与するために、アルカリケイ酸塩の
皮膜を形成させる方法は、親水性の経時的な持続性に乏
しいこと、および素材に塗布され、これをフィンにする
時、皮膜硬度が高く、金型の摩耗を大きくしたり、フィ
ンに形成したとき皮膜にクラックが発生しゃすい。[Problems to be Solved by the Invention] However, the method of forming an alkali silicate film in order to impart hydrophilicity has a drawback that the hydrophilicity does not last long over time, and that it When made into fins, the hardness of the coating is high, which increases the wear of the mold, and the coating tends to crack when formed into fins.
界面活性剤を含有するものは、界面活性剤は基本的に皮
膜の表面に向かって移行するため、ブリーディング現象
を防止することは不可能である。この結果フィン表面の
親水性は経時的に低下する。また、合成シリカを含有し
ているため、素材に塗布し、これをフィンに加工すると
き、研磨剤のような作用をして金型の摩耗を大きくする
。アルカリケイ酸塩とカルボニル化合物を有する低分子
有機化合物と水溶性有機高分子化合物を含有する組成物
を塗布し、親水性の皮膜を形成させる方法は、親水性の
持続性において改良されているが、皮膜の十分な濡れ性
を期待するためには、アルカリケイ酸塩の含有量が多く
なり、素材に塗布し、これをフィンに加工するとき、研
磨剤のような作用をして金型の摩耗を大きくする。In those containing a surfactant, it is impossible to prevent the bleeding phenomenon because the surfactant basically migrates toward the surface of the film. As a result, the hydrophilicity of the fin surface decreases over time. Also, since it contains synthetic silica, when it is applied to a material and processed into fins, it acts like an abrasive and increases wear on the mold. The method of forming a hydrophilic film by applying a composition containing a low-molecular organic compound having an alkali silicate and a carbonyl compound and a water-soluble organic polymer compound has been improved in terms of sustainability of hydrophilicity. In order to expect sufficient wettability of the film, the content of alkali silicate must be high. Increase wear.
そこで、本発明の目的は、アルミニウムに対する良好な
密着性と優れた皮膜物性を有し、親水性の経時変化がな
く、水に対する良好な濡れ性を有する皮膜組成物であっ
て、かつ、素材に塗布され、これを加工するとき、金型
の摩耗が大きくならないような親水性皮膜を形成する被
覆剤を提供するにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a film composition that has good adhesion to aluminum and excellent film physical properties, has no change in hydrophilicity over time, and has good wettability to water. It is an object of the present invention to provide a coating agent that forms a hydrophilic film that does not cause significant wear on a mold when it is applied and processed.
[課題を解決するための手段]
本発明者らは、上記した課題を解決すべ〈従来より研究
を重ねてきた。そして、アルミニウム板に被覆された皮
膜が水に十分に濡れるためには皮膜自身が優れた親水性
を有することが必要であるが、このことは、皮膜自身の
強靭さ等の機械的特性や密着性を低下させることになり
、これらの緒特性を両立させることが重要となることが
わかった。[Means for Solving the Problems] The present inventors have conducted repeated research to solve the above problems. In order for the coating on an aluminum plate to be sufficiently wetted by water, the coating itself needs to have excellent hydrophilic properties, but this depends on the mechanical properties such as the toughness of the coating itself and the adhesion. It was found that it is important to achieve both of these characteristics.
そこで、さらに研究を続けた結果、被覆剤を形成する重
合体の構成単量体の組合せを選択することにより、上記
矛盾する性質、すなわち形成皮膜の濡れ性と他の特性と
の両立を図ることができることを見出し、本発明を完成
した。Therefore, as a result of further research, it was found that by selecting a combination of constituent monomers of the polymer that forms the coating material, it was possible to achieve both the above-mentioned contradictory properties, that is, the wettability of the formed film and other properties. They discovered that it is possible to do this, and completed the present invention.
本発明の要旨とするところは、Aスルホン酸基を有する
α、β不飽和単量体と、Bカルボキシル基を有するα、
β不飽和単量体、C(メタ)アクリル酸の低級アルコー
ルエステルまたは(メタ)アクリル酸の低級アルコール
エステルと含窒素α、β不飽和単量体とを重合すること
により得られた親水性被覆剤を第1の発明とし、Aスル
ホン酸基を有するα、β不飽和単量体、Bカルボキシル
基を有するα、β不飽和単量体、C(メタ)アクリル酸
の低級アルコールエステルまたは(メタ)アクリル酸の
低級アルコールエステルと含窒素α、β不飽和単量体と
を重合することにより得られた親水性被覆剤からなる熱
硬化性親水性被覆剤をアルミニウム又はアルミニウム合
金板材に塗布、熱硬化せしめたフィン用アルミニウム又
はアルミニウム合金板材を第2の発明とし、Aスルホン
酸基を有するα。The gist of the present invention is that A, an α,β unsaturated monomer having a sulfonic acid group, and an α,β unsaturated monomer having a B carboxyl group.
A hydrophilic coating obtained by polymerizing a β-unsaturated monomer, a lower alcohol ester of C(meth)acrylic acid, or a lower alcohol ester of (meth)acrylic acid, and a nitrogen-containing α,β-unsaturated monomer. The first aspect of the present invention is an α, β unsaturated monomer having a sulfonic acid group, B an α, β unsaturated monomer having a carboxyl group, a lower alcohol ester of (meth)acrylic acid, or a lower alcohol ester of (meth)acrylic acid. ) A thermosetting hydrophilic coating consisting of a hydrophilic coating obtained by polymerizing a lower alcohol ester of acrylic acid and a nitrogen-containing α, β unsaturated monomer is applied to an aluminum or aluminum alloy plate material, and heated. A second invention is a hardened aluminum or aluminum alloy plate material for fins, which has an A sulfonic acid group.
β不飽和単量体と、Bカルボキシル基を有するα、β不
飽和単量体、C(メタ)アクリル酸の低級アルコールエ
ステルまたは(メタ)アクリル酸の低級アルコールエス
テルと含窒素α、β不飽和単量体とを重合することによ
り得られた親水性被覆剤から形成された親水性熱硬化被
膜をアルミニウム又はアルミニウム合金フィンの表面に
有してなる熱交換器を第3の発明とするものである。β-unsaturated monomer, B-carboxyl group-containing α, β-unsaturated monomer, C (meth)acrylic acid lower alcohol ester or (meth)acrylic acid lower alcohol ester and nitrogen-containing α, β-unsaturated A third invention provides a heat exchanger comprising a hydrophilic thermosetting coating formed from a hydrophilic coating material obtained by polymerizing a monomer on the surface of an aluminum or aluminum alloy fin. be.
本発明の親水性被覆剤を構成する重合体の製造に使用す
る単量体について説明する。The monomers used in the production of the polymer constituting the hydrophilic coating material of the present invention will be explained.
A成分のスルホン酸基を有するα、β不飽和単量体成分
は、アニオン性の強親水性を有し、ポリマーを水溶化す
る働きをし、A成分により、形成された被膜は表面の水
に対する濡れ性がよくなる。このA成分としては、例え
ば、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸等を挙げる
ことができるが、とくに2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸が好ましい。The α, β unsaturated monomer component having a sulfonic acid group of component A has strong anionic hydrophilicity and functions to make the polymer water-soluble. Improves wettability. Examples of the component A include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, and styrenesulfonic acid, with 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid being particularly preferred.
B成分のカルボキシル基を有するα、β不飽和単量体成
分は、アルミニウム板に対する密着性を与える役割をは
たしている。このB成分としては、たとえば、(メタ)
アクリル酸、無水マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸
、フマール酸、あるいはマレイン酸、フマール酸、イタ
コン酸半エステル等が挙げられ、このうちアクリル酸、
メタアクリル酸がとくに好ましい。The α,β unsaturated monomer component having a carboxyl group, component B, plays a role in providing adhesiveness to the aluminum plate. As this B component, for example, (meta)
Examples include acrylic acid, maleic anhydride, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid half esters, among which acrylic acid,
Methacrylic acid is particularly preferred.
C成分の(メタ)アクリル酸の低級アルコールエステル
は、形成皮膜に強靭さ、可撓性を付与するものである。The lower alcohol ester of (meth)acrylic acid, component C, imparts toughness and flexibility to the formed film.
このC成分としては、たとえば(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プ
ロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等を挙げることがで
きるが、この中で(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチルが特に好ましい。Examples of this C component include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, and among these, (meth)acrylate Methyl, (meta)
Particularly preferred is ethyl acrylate.
また、場合により(メタ)アクリル酸の低級アルコール
エステルと共に使用する含窒素α。In addition, nitrogen-containing α may be used together with lower alcohol ester of (meth)acrylic acid.
β不飽和単量体は、形成皮膜の軟らかさ、可撓性、なら
びにアルミニウム板に対する密着性の付与に寄与する。The β-unsaturated monomer contributes to the softness and flexibility of the formed film, as well as to the adhesion to the aluminum plate.
本発明に使用する含窒素α、β不飽和単量体としては、
たとえば、N、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレ−)、N、N−ジエチルア。The nitrogen-containing α,β unsaturated monomer used in the present invention includes:
For example, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acryle), N,N-diethyl urea.
ミノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン、
ビニルイミダシリン等を挙げることができ、この中でN
、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N
、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ビ
ニルピロリドンがとくに好ましい。Minoethyl (meth)acrylate, vinylpyrrolidone,
Examples include vinylimidacillin, among which N
, N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N
, N-diethylaminoethyl (meth)acrylate, and vinylpyrrolidone are particularly preferred.
これらA、B%C成分の重合は、水性媒体中でラジカル
重合により行われる。共重合体の組成比はA/B/Cが
重量%でlO〜40/ 45〜7015〜25、またC
成分に上記両成分を使用する場合にはlO〜40/ 4
0〜7015〜2015〜15(含窒素化合物)の範囲
が好ましい。The polymerization of these A, B%C components is carried out by radical polymerization in an aqueous medium. The composition ratio of the copolymer is A/B/C in weight% 1O~40/45~7015~25, and C
When using both of the above components, 1O~40/4
The range of 0 to 7015 to 2015 to 15 (nitrogen-containing compound) is preferable.
重合開始剤としては、一般にビニル単量体の重合におい
て使用されるものが使用できるが、とくに水溶性の過硫
酸アンモニウム、過硫酸カリウムが好ましく、これら単
独であるいはメタ重亜硫酸ナトリウム、またはチオ硫酸
ナトリウムとの組合せによるナトリウムレドックス系で
行うか、アゾビスイソブチロニトリルのような油溶性の
開始剤を少量のアルコールに溶解し、重合系に微分散さ
せる方法で行ってもよい。ラジカル重合開始剤は、単量
体に対して0,1〜5重量%で使用するのが好ましい。As the polymerization initiator, those generally used in the polymerization of vinyl monomers can be used, but water-soluble ammonium persulfate and potassium persulfate are particularly preferred, and these can be used alone or in combination with sodium metabisulfite or sodium thiosulfate. The polymerization may be carried out using a sodium redox system using a combination of the following, or an oil-soluble initiator such as azobisisobutyronitrile may be dissolved in a small amount of alcohol and finely dispersed in the polymerization system. The radical polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the monomer.
重合温度は、レドックス系の場合は20〜40℃が好ま
しく、その他の場合は60〜80℃が好ましい。The polymerization temperature is preferably 20 to 40°C in the case of a redox system, and 60 to 80°C in other cases.
また、水性媒体中での単量体濃度は、10〜30%がよ
い。重合調整剤としては水溶性有機溶剤を用いる。この
ような有機溶剤としては、たとえばメタノール、エタノ
ール、イソプロパツール等の低級アルコール、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル等のグリコールのモノアルキルエー
テルが挙げられ、その他アセトン、ジオキサン等も使用
できる。Moreover, the monomer concentration in the aqueous medium is preferably 10 to 30%. A water-soluble organic solvent is used as the polymerization regulator. Examples of such organic solvents include lower alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol, and monoalkyl ethers of glycols such as ethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether. In addition, acetone, dioxane, etc. can also be used. .
このようにして得られた親水性樹脂は、その重合体鎖中
にスルホン酸基とカルボキシル基を含むが、これらのう
ち、スルホン酸基は、樹脂皮膜が十分に親水性を発現す
る範囲で一部ないし全部が中和され、またカルボキシ基
も一部ないし全部を中和される。この中和は任意の時点
で行うことができ、すなわち、重合後行ってもよく、ま
た重合前の単量体の状態において行うこともできる。The hydrophilic resin obtained in this way contains a sulfonic acid group and a carboxyl group in its polymer chain, but among these, the sulfonic acid group is limited to the extent that the resin film exhibits sufficient hydrophilicity. Some or all of the carboxy groups are neutralized, and some or all of the carboxy groups are also neutralized. This neutralization can be performed at any time, ie, after polymerization, or in the monomer state before polymerization.
中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ金属の水酸化物、あるいはアンモニア水、又
はトリエチルアミン、ジエチルアミンエタノール等の有
機アミンが使用できる。As the neutralizing agent, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, aqueous ammonia, or organic amines such as triethylamine and diethylamine ethanol can be used.
アンモニア水、トリエチルアミン等の有機アミンの場合
は、ベーキング時蒸発、揮散するため、過剰に加えても
よい。In the case of organic amines such as aqueous ammonia and triethylamine, they may be added in excess because they evaporate and volatilize during baking.
本発明の被覆剤は、いわゆる−波型であり、硬化剤を使
用しないので、作業工程上のネックであるポットライフ
に関連する煩しさやトラブルが回避できる。また、硬化
剤を使用しないため、これとの架橋反応による三次元化
に基づく親水性の低下は生じない。したがって、ベース
ポリマー自身の親水性−疎水性のバランスをより疎水性
側にすることが可能であり、硬化剤を使用するものにく
らべてC成分の(メタ)アクリル酸低級アルコールエス
テルを増加させることができる。The coating material of the present invention is of a so-called wave type and does not use a hardening agent, so that the troubles and troubles related to pot life, which is a bottleneck in the work process, can be avoided. Furthermore, since no curing agent is used, there is no reduction in hydrophilicity due to three-dimensionalization due to crosslinking reaction with the curing agent. Therefore, it is possible to make the base polymer's own hydrophilicity-hydrophobicity balance more hydrophobic, and to increase the amount of (meth)acrylic acid lower alcohol ester in component C compared to those using a curing agent. Can be done.
本発明の親水性被覆剤は被塗物に親水性皮膜を形成する
ことができるが、とくに、アルミニウムおよびアルミニ
ウム合金板およびこれらの化成処理面等にコーティング
することができる。The hydrophilic coating agent of the present invention can form a hydrophilic film on an object to be coated, and in particular can be coated on aluminum and aluminum alloy plates and chemically treated surfaces thereof.
また、より高度の耐食性を必要とするときは、本発明の
親水性被覆剤と該被塗面との間に耐食性有機樹脂をコー
ティングすることができる。Moreover, when a higher degree of corrosion resistance is required, a corrosion-resistant organic resin can be coated between the hydrophilic coating agent of the present invention and the surface to be coated.
本発明の親水性被覆剤のコーティング法としては、へヶ
塗り、浸漬、スプレー、静電コーティング、ロールコー
タ−等の周知の各種方法が適用できる。また、コーティ
ング皮膜に美装、その他の目的で着色剤等を添加するこ
ともできる。As a coating method for the hydrophilic coating material of the present invention, various known methods such as dipping, dipping, spraying, electrostatic coating, and roll coater can be applied. Further, a coloring agent or the like may be added to the coating film for aesthetic purposes or other purposes.
コーティングされた親水性被覆剤の硬化のための乾燥温
度と時間は、生産ラインのスピードに合わせて考慮すべ
きであるが、水溶性重合体をアルミニウム板上で乾燥さ
せ、皮膜が固化できさえすればよい。The drying temperature and time for curing of the coated hydrophilic coating should be taken into account to suit the speed of the production line, but water-soluble polymers should be dried on aluminum plates until the film has hardened. Bye.
こうして、本発明の被覆剤により、親水性、密着性、皮
膜物性、防食性に優れた樹脂皮膜を被塗物に形成するこ
とができる。In this manner, the coating material of the present invention allows a resin film to be formed on a coated object with excellent hydrophilicity, adhesion, film physical properties, and corrosion resistance.
また、フィン材の熱交換器への加工は、公知の方法によ
って行うことができ、熱交換器フィンへの本発明被覆剤
のコーティングはプレコーティング法、ポストコーティ
ング法いずれによってもよい。Further, processing of the fin material into a heat exchanger can be performed by a known method, and coating of the coating material of the present invention on the heat exchanger fins may be performed by either a pre-coating method or a post-coating method.
〔実施例] 以下に、実施例を挙げ本発明をさらに詳細に説明する。〔Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
厚さがO,120s鳳の工業用純アルミニウム(A10
50− H22)条を市販の弱アルカリ系脱脂剤を用い
て脱脂洗浄した。次いでリン酸クロメート系化成溶液(
商品名アロジン401/45日本ペイント■社製)にス
プレー処理して、リン酸りロメート皮lICCr量とし
て20B/m’ )を形成シタ後、水洗乾燥させた。次
いでこの化成皮膜上に下記実施例に示す親水性被覆剤を
ロールコータで塗布し、熱風循環式乾燥炉で温度200
℃、時間20秒で焼付けて親水性樹脂皮膜層(厚さ 1
μm)を得た。Industrial pure aluminum (A10) with a thickness of 0.120s
50-H22) was degreased and washed using a commercially available weak alkaline degreaser. Next, a phosphoric acid chromate-based chemical solution (
The product was sprayed with Allozin 401/45 (trade name, manufactured by Nippon Paint Company) to form a phosphoric acid romate skin (ICCr amount: 20 B/m'), and then washed with water and dried. Next, a hydrophilic coating agent shown in the following example was applied onto this chemical conversion coating using a roll coater, and the coating was heated at a temperature of 200°C using a hot air circulation drying oven.
℃ for 20 seconds to form a hydrophilic resin film layer (thickness 1
μm) was obtained.
実施例1
(1) IQ水性樹脂の合成 A−1
撹拌機、温度計、冷却管及び窒素ガス導入管を備えた1
貴セパラブルフラスコに2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸25部、メタクリル酸60部、メ
タクリル酸メチル15部を仕込み、エタノール100部
、脱塩水400部を加え均一に溶解した。Example 1 (1) Synthesis of IQ water-based resin A-1 1 equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube and nitrogen gas introduction tube
A separable flask was charged with 25 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 60 parts of methacrylic acid, and 15 parts of methyl methacrylate, and 100 parts of ethanol and 400 parts of demineralized water were added thereto and uniformly dissolved.
窒素ガス雰囲気下、ラウロイルパーオキサイド0.5部
を加え、75℃で7時間重合を行った。重合開始3時間
後にラウロイルパーオキサイド0.3部を追加した。Under a nitrogen gas atmosphere, 0.5 part of lauroyl peroxide was added, and polymerization was carried out at 75° C. for 7 hours. Three hours after the start of polymerization, 0.3 part of lauroyl peroxide was added.
重合終了後苛性ソーダ8部により中和を行った。その後
脱塩水により固形分含量をlO%濃度に調整した。After the polymerization was completed, neutralization was performed with 8 parts of caustic soda. The solids content was then adjusted to 10% concentration with demineralized water.
(2)親水性被覆剤の調製
親水性樹脂A−1をアンモニア水によりpH−7に調整
し、イオン交換水により固形分含量を5%とした。(2) Preparation of hydrophilic coating agent Hydrophilic resin A-1 was adjusted to pH-7 with aqueous ammonia, and the solid content was brought to 5% with ion-exchanged water.
実施例2
(1)親水性樹脂の合成 A−2
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸1
5部、スチレンスルホン酸15部、メタクリル酸50部
、メタクリル酸メチル20部を脱塩水400部、エタノ
ール100部を加え均一に溶解した。Example 2 (1) Synthesis of hydrophilic resin A-2 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid 1
5 parts of styrene sulfonic acid, 15 parts of styrene sulfonic acid, 50 parts of methacrylic acid, and 20 parts of methyl methacrylate were uniformly dissolved in 400 parts of demineralized water and 100 parts of ethanol.
苛性ソーダ11.3部により中和後窒素ガス雰囲気下、
過硫酸カリウム0.4部、亜硫酸ナトリウム0.2部を
加え、レドックス系で30℃×6時間重合を行うな。そ
の後脱塩水によりlO%濃度に調整した。After neutralization with 11.3 parts of caustic soda, under nitrogen gas atmosphere,
Add 0.4 parts of potassium persulfate and 0.2 parts of sodium sulfite, and polymerize in a redox system at 30°C for 6 hours. Thereafter, the concentration was adjusted to 10% with demineralized water.
(2)親水性被覆剤の調製
親水性樹脂A−2をアンモニア水によりpH−7に調整
、イオン交換水により固形分含量を5%とした。(2) Preparation of hydrophilic coating agent Hydrophilic resin A-2 was adjusted to pH-7 with aqueous ammonia, and the solid content was brought to 5% with ion-exchanged water.
実施例3
(1)親水性樹脂の合成 A−3
スチレンスルホン酸15部、2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸10部、アクリル酸40部、
イタコン酸25部、アクリル酸ブチル10部を脱塩水4
00部、エタノール100部を加え、均一に溶解した。Example 3 (1) Synthesis of hydrophilic resin A-3 15 parts of styrene sulfonic acid, 2-acrylamide-2-
10 parts of methylpropanesulfonic acid, 40 parts of acrylic acid,
25 parts of itaconic acid and 10 parts of butyl acrylate in 4 parts of demineralized water
00 parts and 100 parts of ethanol were added and uniformly dissolved.
苛性ソーダ9.6部により中和後窒素ガス雰囲気下、ベ
ンゾイルパーオキサイド0.5部を加え、75℃で7時
間重合を行った。重合開始3時間後にベンゾイルパーオ
キサイド0.3部を追加した。その後脱塩水によりlO
%濃度に調整した。After neutralization with 9.6 parts of caustic soda, 0.5 part of benzoyl peroxide was added in a nitrogen gas atmosphere, and polymerization was carried out at 75°C for 7 hours. Three hours after the start of polymerization, 0.3 part of benzoyl peroxide was added. Then lO was added with demineralized water.
% concentration.
(2)親水性被覆剤の調製
親水性樹脂A−3をアンモニア水によりpH=7に調整
し、イオン交換水により固形分含量を5%とした。(2) Preparation of hydrophilic coating agent Hydrophilic resin A-3 was adjusted to pH=7 with aqueous ammonia, and the solid content was adjusted to 5% with ion-exchanged water.
実施例4
(1)親水性樹脂の合成 A−4
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸1
5部、メタクリル酸70部、メタクリル酸メチル5部、
ビニルピロリドン10部を脱塩水4008B、エタノー
ル100部を加え均一溶解した。Example 4 (1) Synthesis of hydrophilic resin A-4 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid 1
5 parts, 70 parts of methacrylic acid, 5 parts of methyl methacrylate,
10 parts of vinylpyrrolidone was uniformly dissolved in 4008B of demineralized water and 100 parts of ethanol.
トリエチルアミン 126部により中和後窒素ガス雰囲
気下、アゾビスイソブチロニトリル0.5部を加え、7
5℃で7時間重合を行った。After neutralizing with 126 parts of triethylamine, 0.5 part of azobisisobutyronitrile was added under nitrogen gas atmosphere, and 7 parts of azobisisobutyronitrile was added.
Polymerization was carried out at 5°C for 7 hours.
重合開始3時間後にアゾビスイソブチルニトリル0.3
部を追加した。その後脱塩水により10部濃度に調整し
た。0.3 azobisisobutylnitrile 3 hours after the start of polymerization
Added section. Thereafter, the concentration was adjusted to 10 parts with demineralized water.
(2)親水性コーティング剤の調製
親水性樹脂A−4をアンモニア水によりpH−7に調整
し、イオン交換水により固形分合量を5%とした。(2) Preparation of hydrophilic coating agent Hydrophilic resin A-4 was adjusted to pH-7 with aqueous ammonia, and the total solid content was adjusted to 5% with ion-exchanged water.
実施例5
(1)親水性樹脂の合成 A−5
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸2
0部、メタクリル酸60部、メタクリル酸メチル15部
、ジメチルアミノエチルメタアクリレート 5部を脱塩
水400部、エタノール100部を加え均一に溶解した
。Example 5 (1) Synthesis of hydrophilic resin A-5 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid 2
0 parts, 60 parts of methacrylic acid, 15 parts of methyl methacrylate, and 5 parts of dimethylaminoethyl methacrylate were uniformly dissolved in 400 parts of demineralized water and 100 parts of ethanol.
苛性ソーダ6.7部により中和後、窒素ガス雰囲気下、
アゾビスイソブチロニトリル0.5部を加え、75℃で
7時間重合を行った、重合開始3時間後にアゾビスイソ
ブチロニトリル0.3部を追加した。その後、脱塩水に
よりlO%濃度に調整した。After neutralization with 6.7 parts of caustic soda, under nitrogen gas atmosphere,
0.5 part of azobisisobutyronitrile was added and polymerization was carried out at 75°C for 7 hours. 3 hours after the start of polymerization, 0.3 part of azobisisobutyronitrile was added. Thereafter, the concentration was adjusted to 10% with demineralized water.
(2)親水性被覆剤の調製
親水性樹脂A−5をアンモニア水によりpH−7に調整
し、イオン交換水により固形分含量を5%とした。(2) Preparation of hydrophilic coating agent Hydrophilic resin A-5 was adjusted to pH-7 with aqueous ammonia, and the solid content was brought to 5% with ion-exchanged water.
こうして得られた各種の親水性皮膜を形成したフィン材
について、それぞれについての皮膜特性(親水性、密着
性、連続成形性)を調べ、その結果を表1に示した。The film properties (hydrophilicity, adhesion, continuous formability) of each of the fin materials with the various hydrophilic films thus obtained were investigated, and the results are shown in Table 1.
ここで親水性は室温の水中に2分間浸漬し、次いで6分
間冷風乾燥することの組合せを1サイクルとし、それを
500サイクル行った後で水との接触角を測定し、評価
した。◎は非常に良好(接触角20°以下)、Oは良好
(接触角20〜40@) 、Xは不良(接触角40″超
え)とした。Here, hydrophilicity was evaluated by measuring the contact angle with water after 500 cycles of a combination of immersion in water at room temperature for 2 minutes and then drying with cold air for 6 minutes. ◎ is very good (contact angle 20° or less), O is good (contact angle 20-40@), and X is poor (contact angle over 40'').
密着性はゴバン目テープ剥離試験を行い、剥離の無い個
数で評価した。Adhesion was evaluated by performing a cross-cut tape peeling test and determining the number of pieces that did not peel off.
連続成形性は連続10万パンチフインプレス後に成形工
具の摩耗状況と、成形後のフィンの外観とを肉眼で観察
した。Continuous moldability was determined by visually observing the wear condition of the molding tool and the appearance of the fin after molding after 100,000 punch fin presses were performed continuously.
比較例1および2
実施例と同じ容量で化成皮膜を形成した後に、その化成
皮膜上に、比較例1ではコロイダルシリカ、水溶性アク
リル・メラミン樹脂、界面活性剤よりなる水溶性コーテ
ィング剤を塗布、250″CX 30“で乾燥させて1
μの親水性皮膜を得た。また比較例2ではナトリウム系
水ガラス、ポリアクリル酸、硬化剤とからなる水溶性コ
ーティング剤を240℃×30”で乾燥されて、Si量
として701g/a ’の厚さの親水性皮膜を得た。Comparative Examples 1 and 2 After forming a chemical conversion film in the same volume as in the example, in Comparative Example 1, a water-soluble coating agent consisting of colloidal silica, water-soluble acrylic/melamine resin, and a surfactant was applied on the chemical conversion film. Dry with 250"CX 30"1
A hydrophilic film of μ was obtained. In Comparative Example 2, a water-soluble coating agent consisting of sodium-based water glass, polyacrylic acid, and a hardening agent was dried at 240°C x 30'' to obtain a hydrophilic film with a thickness of 701 g/a' in terms of Si content. Ta.
得られた皮膜の特性を実施例と同様に調べ、その結果を
表1に示した。The properties of the obtained film were investigated in the same manner as in the Examples, and the results are shown in Table 1.
金型摩耗のない硬化被膜を形成することができる。A cured film without mold wear can be formed.
また、該被覆剤を塗布したフィン用アルミニウム板材は
親水性が顕著に改善され、これを用いて製作した熱交換
器には、フィン間の通風を妨害する半月状水滴、ブリッ
ジ等の形成を見ることがなく、熱交換効率を向上するこ
とができる。In addition, the hydrophilicity of the aluminum plate material for fins coated with this coating material is significantly improved, and heat exchangers manufactured using this material show the formation of half-moon-shaped water droplets, bridges, etc. that obstruct ventilation between the fins. heat exchange efficiency can be improved.
第1図は、従来の熱交換器のフィン間に水滴が付着する
状態を説明する図。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の構成による親水性被覆剤
は、水に対する優れた濡れ性を有し、下地との密稔性が
良好で、さらに成形加工時の特許出願人 住友軽金属工
業株式会社
特許出願人 共栄社油脂化学工業株式会社代理人 弁理
士 小 松 秀 岳
代理人 弁理士 旭 宏FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which water droplets adhere between the fins of a conventional heat exchanger. [Effects of the Invention] As explained above, the hydrophilic coating material according to the structure of the present invention has excellent wettability with water, good adhesion with the substrate, and furthermore, the hydrophilic coating material according to the structure of the present invention has excellent wettability with respect to water, and has good adhesion with the substrate, and also Sumitomo Light Metal Industries Co., Ltd. Patent applicant Kyoeisha Oil and Fat Chemical Industry Co., Ltd. Agent Patent attorney Hide Komatsu Agent Patent attorney Hiroshi Asahi
Claims (3)
カルボキシル基を有するα、β不飽和単量体、C(メタ
)アクリル酸の低級アルコールエステルまたは(メタ)
アクリル酸の低級アルコールエステルと含窒素α、β不
飽和単量体とを重合することにより得られたことを特徴
とする親水性被覆剤。(1) A α, β unsaturated monomer having a sulfonic acid group, B
α, β unsaturated monomer having a carboxyl group, lower alcohol ester of C(meth)acrylic acid or (meth)
A hydrophilic coating material obtained by polymerizing a lower alcohol ester of acrylic acid and a nitrogen-containing α,β unsaturated monomer.
カルボキシル基を有するα、β不飽和単量体、C(メタ
)アクリル酸の低級アルコールエステルまたは(メタ)
アクリル酸の低級アルコールエステルと含窒素α、β不
飽和単量体とを重合することにより得られた親水性被覆
剤をアルミニウム又はアルミニウム合金板材に塗布、熱
硬化せしめたことを特徴とするフィン用アルミニウム又
はアルミニウム合金板材。(2) A α, β unsaturated monomer having a sulfonic acid group, B
α, β unsaturated monomer having a carboxyl group, lower alcohol ester of C(meth)acrylic acid or (meth)
For fins, characterized in that a hydrophilic coating obtained by polymerizing a lower alcohol ester of acrylic acid and a nitrogen-containing α, β unsaturated monomer is applied to an aluminum or aluminum alloy plate material and heat-cured. Aluminum or aluminum alloy plate material.
カルボキシル基を有するα、β不飽和単量体、C(メタ
)アクリル酸の低級アルコールエステルまたは(メタ)
アクリル酸の低級アルコールエステルと含窒素α、β不
飽和単量体とを重合することにより得られた親水性被覆
剤から形成された親水性熱硬化被膜をアルミニウム又は
アルミニウム合金フィンの表面に有してなることを特徴
とする熱交換器。(3) A α, β unsaturated monomer having a sulfonic acid group, B
α, β unsaturated monomer having a carboxyl group, lower alcohol ester of C(meth)acrylic acid or (meth)
The aluminum or aluminum alloy fin has a hydrophilic thermosetting coating formed from a hydrophilic coating material obtained by polymerizing a lower alcohol ester of acrylic acid and a nitrogen-containing α, β unsaturated monomer on the surface of the aluminum or aluminum alloy fin. A heat exchanger characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3609089A JPH02215871A (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Hydrophilic coating agent, aluminum or aluminum-alloy plate for fin and heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3609089A JPH02215871A (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Hydrophilic coating agent, aluminum or aluminum-alloy plate for fin and heat exchanger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02215871A true JPH02215871A (en) | 1990-08-28 |
Family
ID=12460056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3609089A Pending JPH02215871A (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Hydrophilic coating agent, aluminum or aluminum-alloy plate for fin and heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02215871A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995015928A3 (en) * | 1993-12-07 | 1995-07-27 | Dsm Nv | Coating system for glass adhesion retention |
| US5538078A (en) * | 1994-04-08 | 1996-07-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Aluminum-containing metal composite material and process for producing same |
| US5910532A (en) * | 1997-05-29 | 1999-06-08 | The Dow Chemical Company | Multisolvent-based film-forming compositions |
| US6191211B1 (en) | 1998-09-11 | 2001-02-20 | The Dow Chemical Company | Quick-set film-forming compositions |
| JP2012072336A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-12 | Kobe Steel Ltd | Coating composition and aluminum fin material using the same |
| WO2015133461A1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-11 | 日産化学工業株式会社 | Ion complex material having function for preventing adherence to biological material |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP3609089A patent/JPH02215871A/en active Pending
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