JPH0747703B2

JPH0747703B2 - 表面処理したアルミフィン材

Info

Publication number: JPH0747703B2
Application number: JP63086154A
Authority: JP
Inventors: 景一鎌田; 誠之川本; 正二関; 正次斉藤; 延義佐々木; 義孝広前
Original assignee: 三井東圧化学株式会社; スカイアルミニウム株式会社
Priority date: 1988-04-06
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH01256574A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、金属の表面に親水性を付与して、水滴が生成
しないように、且つ耐久性、耐溶剤性を付与し、金属表
面の腐食を防止するのに有用な表面処理用樹脂組成物を
用いて表面処理したアルミフィン材に関する。

［従来の技術及びその課題］最近、特にルームエアコンの急速な普及に伴い熱交換器
フィン材の需要が大幅に伸びている。熱交換器フィン材
としては、軽量、且つ加工性、熱伝導性に優れたアルミ
ニウム（本明細書において、アルミニウムとは、アルミ
ニウム及びアルミニウム合金を含むものとする。）が広
く使用されている。

従来の熱交換器フィン材は、表面処理をせずに用いられ
てきたため、使用中に空気中の水分によってアルミニウ
ムが腐食したり、フィン表面に凝縮した水の層が通風抵
抗となって、熱交換率を低下させる欠点があったため、
フィン材の表面に耐食性や親水性をもつ被覆処理をした
プレコートフィン材へのユーザーの要望が非常に高まっ
てきている。

ルームエアコンの省エネルギー、コンパクト化には、プ
レコートフィン材の採用が極めて有効である。

この被覆層の形成をフィン成形後に行く方法（ポストコ
ート法）もあるが、最近は、工程の簡素化、被覆層の均
一性等からフィン成形前のアルミニウム薄板に皮膜を形
成して、それをフィン成形する方法（プレコート法）へ
の要請が強い。

このプレコート法に用いるためには、被覆層は前記の耐
食性、親水性の他に成形工具の摩耗をもたらすものであ
ってはならない。

更に成形時には、潤滑油を用いるが、成形後これをトリ
クロルエチレン等の有機溶剤で洗浄する際に、前記の被
覆層が溶け出してはならない。

これらの要求に対して、特に親水性に優れたものとして
シリカやアルミナ等の無機物質を有機樹脂に混合した被
覆層を形成する技術が知られている（特開昭54−142650
号及び同55−99976号）。

しかし、これらは工具の摩耗が大きく、耐食性も非常に
劣る。

また、有機系表面処理剤による処理方法として、第１被
覆層に水溶性アクリル樹脂を用い、第２被覆層として水
溶性セルロース樹脂を用いることにより、更に耐薬品性
（耐溶剤性）、親水性を向上させる方法が知られている
（特開昭61−101798号）。

この方法は、無機系表面処理方法に比べ、フィンの成形
加工を行う場合（プレコート法）、第１被覆層の水溶性
アクリル樹脂も第２被覆層の水溶性セルロース樹脂も共
に有機系で柔軟であるため、成形工具の摩耗が少なく、
また第１被覆層のアクリル樹脂により無機系に比べると
耐食性にも優れるため広く実用化されているが、更に改
良が望まれている。

即ち、この第１被覆層、第２被覆層を形成したアルミフ
ィン材を成形するときに、付着した油等をトリクロルエ
チレンで洗浄した後、未だトリクロルエチレンが残存し
ている短時間の間に、水と接触するようなことがあると
水滴部が白化して染みが残る場合があり、製品の外観が
劣り価値が低下する問題があった。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、鋭意検討の結果、かかる問題は第１被覆
層として特定の水溶性アクリル樹脂と、これと架橋する
水溶性アミノ樹脂を組合せることにより、耐溶剤性且つ
耐食性に優れ、さらに未だトリクロルエチレンが残存し
ている間に水と接触するようなことがあっても水滴部が
白化して染みを残すことがなく、且つ第２被覆層の水溶
性セルロース樹脂との密着性に優れた塗膜が得られるこ
とを見出した。即ち、本発明は、水溶性アクリル樹脂と
水溶性アミノ樹脂との混合物を含有するアルミフィン材
表面処理用樹脂組成物であって、アクリロニトリル又は
メタクリロニトリルを３〜30重量部、親水性単量体を10
〜50重量部及びこれらと共重合可能な不飽和二重結合を
有する単量体87〜20重量部よりなる水溶性アクリル樹脂
を固形分で100重量部と、水溶性アミノ樹脂を固形分で
５〜40部含有してなるアルミフィン材表面処理用樹脂組
成物よりなる第１被覆層と水溶性セルロース樹脂よりな
る第２被覆層を塗設してなる表面処理したアルミフィン
材である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明において、水溶性アクリル樹脂とは、アクリロニ
トリル又はメタクリロニトリルを３〜30重量部、親水性
単量体を10〜50重量部及びこれらと共重合可能な不飽和
二重結合を有する単量体を87〜20重量部を水系下または
水と相溶する有機溶媒との混合系下にて共重合してなる
もの、または水と相溶する有機溶媒下で共重合したのち
水を混合して水性としたものである。

アクリロニトリル又はメタクリロニトリルは、単独で
も、併用してもよく、水溶性アクリル樹脂の固形分に対
して３〜30重量部である。３重量部未満では耐溶剤性が
不十分であり、30重量部を越えると耐水性が低下し、且
つ焼付硬化を行った際、塗膜に黄色味が発生し、外観的
に製品価値が低下する。

親水性単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸等のカルボキシル基を有する単量体、ア
クリルアミド又はメタクリルアミド及びその誘導体等の
アミド基を有する単量体、Ｎ−メチロールアクリルアミ
ド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド及びその誘導体等
のＮ−メチロール基を有する（メタ）アクリルアミド誘
導体および下記一般式（１）で示される水酸基を有する
単量体を挙げることができる。

一般式（１）（式中、Ｒはメチル基又は水素原子、ｍは０又は１〜19
の整数、ｎは０又は１〜20の整数で、ｍ＋ｎは１〜20で
ある。）一般式（１）で示される化合物の内、好ましく用いられ
る単量体としてはヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシエチルメタクリレート、日本油脂社製のブレンマ
ーPE90、ブレンマーPE200、ブリティツシユペトロケミ
カル社製のバイソマーPPM5S、バイソマーPPM6E等を挙げ
ることが出来る。

また、前記アクリロニトリル又はメタクリロニトリルお
よび親水性単量体と共重合加能な不飽和二重結合を有す
る単量体としては、メチルアクリレート、エチルアクリ
レート、プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレー
ト、ｉ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレー
ト、シクロヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシル
アクリレート、ラウリルアクリレート、ドデシルアクリ
レート、ステアクリルアクリレート等のアクリル酸エス
テル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、
ｉ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、２エチルヘキシル
メタクリレート、ラウリルメタクリレート、ドデシルメ
タクリレート、ステアリルメタクリレート等のメタクリ
ル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエンのごとき芳香族ビニル化合物、アクリル酸グリ
シジル、メタクリル酸グリシジル、酢酸ビニル等を挙げ
ることが出来る。

本発明において水溶性アクリル樹脂の重合方法は（１）
共重合可能な単量体を水媒体中で、一括又は徐々に添加
しながら重合を行うエマルジョン重合を行った後、水と
相溶する有機溶剤及び／又はアルカリ物質を加えること
により、可溶化し水溶性アクリル樹脂を合成する方法、（２）水と相溶する有機溶剤中で共重合可能な単量体を
一括又は徐々に添加しながら重合する溶液重合を行った
後、アルカリ物質及び／又は水を添加することにより水
溶化し、水溶性アクリル樹脂を合成する方法、（３）有機溶剤を含み均一になった水混合溶媒中で、共
重合可能な単量体を一括又は徐々に添加しながら重合を
行った後、更に水又は上記混合溶媒と相溶する有機溶剤
及び／又はアルカリ物質を添加することによって可溶化
し水溶性アクリル樹脂を合成する方法、がある。

本発明においてはこれらの方法のいずれも採用できる
が、（１）のエマルジョン重合の方が重合上の危険性が
少ないためより好ましい。

水溶性アミノ樹脂としては、メチル化尿素樹脂、メチル
化メラミン樹脂、メチル化ベンゾグァナミン樹脂等が挙
げられ、これらは、それぞれ単独又は互いの混合物であ
ってもよい。

水溶性アクリル樹脂と水溶性アミノ樹脂との混合割合
は、水溶性アクリル樹脂の固形分100重量部に対し、水
溶性アミノ樹脂の固形分５〜40重量部である。５重量部
未満では、架橋度が低く耐トリクロルエチレン性（耐溶
剤性）が不足し、40重量部を越えると、硬化した後の塗
膜が硬くなり過ぎるため、密着性が悪くなり、耐水性、
耐溶剤性等の物性等も悪くなる。

水溶性アクリル樹脂と水溶性アミノ樹脂は使う直前に混
合しても、また予め混合した状態で使うこともできる。

また、本発明のアルミフィン材における第２被覆層の水
溶性セルロース樹脂は、親水性基である水酸基（−OH）
を有するものであって親水性が良好であるが、ここで水
溶性セルロース樹脂とは、セルロース及びそのエステル
或いはエーテル等の誘導体の総称であり、またこれらの
混合物であってもよい。

また、この第２被覆層の水溶性セルロース樹脂には、水
溶性セルロース樹脂と架橋反応を起こさせるための有機
硬化剤として水溶性アミノ樹脂を含むことが好ましい。

水溶性アミノ樹脂としては、水溶性のメラミン樹脂、ベ
ンゾグァナミン樹脂及び尿素樹脂のそれぞれ単独又はそ
れらの混合物が挙げられる。

このような有機硬化剤を含ませて架橋反応を生ぜしめる
ことにより、表面の親水性を害することなく耐食性を向
上させることができる。

ここでメラミン樹脂としては、メチル化メラミン樹脂の
誘導体も含まれる。また、２種以上の有機硬化剤を混合
して用いてもよいことは勿論である。

本発明におけるアルミフィン材とは、例えばアルミフィ
ン製熱交換フィン材等をいう。

本発明の表面処理されたアルミフィン材は、例えばアル
ミフィン製熱交換フィン材を、脱脂した後、その表面に
第１被覆層及び第２被覆層を、例えばバーコーター等を
用いて塗設し、焼付ることにより形成することができ
る。なお塗設前のアルミフィン材の表面を砂目立て等に
よって処理することを拒むものではない。

本発明において第１被覆層及び第２被覆層の焼付後の厚
みは、第１被覆層は１〜5g/m²が好ましく、より好まし
くは１〜3g/m²であり、また第２被覆層は0.3〜3g/m²が
好ましく、より好ましくは0.5〜1g/m²である。

［実施例］以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１攪拌機をつけた２の三ツ口フラスコに、水300gにドデ
シルベンゼンスルフォン酸ナトリウム0.5gを入れ、65℃
に加温する。別途アクリロニトリル50g、ヒドロキシエ
チルメタクリレート75g、メタクリル酸25g、メチルメタ
クリレート200g、ｎ−ブチルアクリレート150gを水200g
とドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム1gと共に前
乳化しておく。過硫酸カリウム2.5gを65℃に加温した２
の三ツ口フラスコに入れ、続けて前乳化した乳化モノ
マー数の10重量％を添加し、30分間重合した後、残りの
乳化モノマーを３時間かけて連続滴下し、更に２時間重
合を続けてアクリルエマルジョンを得た。これにイソプ
ロピルアルコール200gを添加し、更に親水性溶剤500gを
添加した後、アンモニア水20g、希釈水300gを添加し、
水溶化した水溶性アクリル樹脂（Ａ）を得た。前記水溶
液（Ａ）に対し、水溶性アミノ樹脂としてメチル化メラ
ミン樹脂であるサイメル350（三井サイアナミッド社
製、商品名）を添加し、本発明のアルミフィン材表面処
理用樹脂組成物Ａ−１〜16を得た。これらを表１に示
す。尚、親水性単量体及び不飽和単量体の内訳は表1Aに
示す。

テストピースの作成板厚0.12mmの工業用純アルミニウム（JISA1100）板材を
脱脂後、アルミフィン材表面処理用樹脂組成物を＃７の
バーコーターで塗布し、250℃で20秒間焼付けた。焼付
け後の塗膜量は1.6g/m²であった。これを第１被覆層と
し、この上に第２被覆層として水溶性セルロース樹脂で
あるソリダイトWH−10（三井東圧化学社製、商品名）と
水溶性アミノ樹脂であるサイメル350（三井サイアナミ
ッド社製、商品名）を混合したものを＃７のバーコータ
ーで塗布し、焼付けてテストピースを作成した。第２被
覆層の焼付後の塗膜量は0.7g/m²であった。

評価テスト得られたテストピースについて、次のテストを行った。
結果を表２に示す。

（１）密着性テスト：セロハンテープによる剥離テストを行い、第１被覆層と
第２被覆層との密着性をチェックし、全面剥離しないも
のに○印、所々剥離するものに△印、全面剥離するもの
に×印とした。

（２）耐溶剤性テスト：トリクロルエチレンにてラビングテストを行い、アルミ
ニウムの表面が出るまでのラビング回数とした。

（３）耐食性テスト：ソルトスプレーテストにて2000時間後の白錆びの有無を
チェックした。全面から発生しているものに×印、所々
発生しているものに△印、全く発生していないものに○
印とした。

（４）白化現象：トリクロルエチレン中に常温で10分間浸漬後取り出し、
常温で10分間放置（未だトリクロルエチレンが残存して
いる）し、次いで水を滴下して自然乾燥を行った後、水
滴下部に白化現象が有るものを×印、全く滴下部を確認
できないものを○印とした。これらの評価結果を表２に
示した。

総合評価の中で、◎印は上記の全ての評価テストに対し
て満足される結果が得られものに対し付けた。又、○印
は耐溶剤性が若干劣るが実用上問題なく他の評価テスト
に対し満足される結果が得られたものに対し付けた。△
印及び×印は１項目以上が不合格のあるものに対しその
程度の違いにより区別したが、共に本発明を満足させる
ものではないものに付けた。

実施例２攪拌機を付けた２の三ツ口フラスコにイソプロピルア
ルコール500gを入れ、65℃に加温する。アゾビスイソブ
チロニトリル5gを添加した後、アクリロニトリル15g、
アクリル酸25g、ヒドロキシエチルメタクリレート75g、
メチルメタクリレート210g、２−エチルヘキシルアクリ
レート175gを混合したモノマー混合物を３時間かけて滴
下し、更に２時間重合を続けてアクリル樹脂溶液を得
た。これにジメチルエタノールアミン20gを添加し、更
に1000gの水を徐々に滴下して、水溶性アクリル樹脂
（Ｂ）を得た。

前記水溶性（Ｂ）に対し、水溶性アミノ樹脂としてメチ
ル化メラミン樹脂であるサイメル350を添加し、本発明
の表面処理用樹脂組成物Ｂ−１〜16を得た。これらを表
３に示し、実施例１と同様に評価した結果を表４に示し
た。尚、親水性単量体及び不飽和単量体の内訳は表3Aに
示す。

表２、４の特性評価結果から明らかなように、アクリロ
ニトリルが０部のＡ−12,B−12では、耐溶剤性が非常に
悪い。トリクロルエチレン浸漬後、未だトリクロルエチ
レンが残存している短時間内に水に触れると白化して染
みを残す。

樹脂組成物Ａ−１及びＢ−１は、アクリロニトリル３部
で、かなり耐溶剤性が向上する。トリクロルエチレン浸
漬後、未だトリクロルエチレンが残存している短時間内
に水に触れても白化しない。アクリロニトリルが40部
（Ａ−13,B−13）では耐食性が低下してくる。

また、親水性単量体が５部（Ａ−14,B−14）では、硬化
剤であるアミノ樹脂等と反応する親水基が少ないため耐
溶剤性及び密着性が悪くなる。逆に60重量部と多過ぎる
とＡ−15,B−15のように硬化に寄与しなかった残基水基
のために、耐食性が低下する。

水溶性アミノ樹脂等が０部であるＡ−16,B−16では、硬
化が起きないために耐溶剤性が特に悪く、密着性も低下
する。

なお水溶性アミノ樹脂が必要以上に多いとコスト的に不
利である。

本発明の樹脂組成物の組成範囲ならば、第２被覆層の親
水性を損なわずして、密着性、耐食性及び耐溶剤性共に
良好である。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明のアルミフィン
材表面処理用樹脂組成物は、特有の組成で且つ特有の配
合量の水溶性アクリル樹脂と特有の配合量の水溶性アミ
ノ樹脂を含有するため、耐溶剤性に優れ、且つ耐食性に
優れ、さらに未だトリクロルエチレンが残存している間
に水と触れても白化して染みを残すことがなく、且つ第
２被覆層の水溶性セルロース樹脂との密着性に優れた塗
膜が得られる。またアルミフィン材の表面にこの樹脂組
成物よりなる第１被覆層と、水溶性セルロース樹脂より
なる第２被覆層が塗設された、表面処理されたアミノフ
ィン材は、被覆層の親水性も損なわずして、上記したよ
うな白化現象による染みを生じることなく、密着性、耐
食性及び耐溶剤性共に良好である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２８Ｆ 19/04 (72)発明者斉藤正次東京都中央区日本橋室町４丁目３番18号スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者佐々木延義東京都中央区日本橋室町４丁目３番18号スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者広前義孝東京都中央区日本橋室町４丁目３番18号スカイアルミニウム株式会社内 (56)参考文献特開昭61−101798（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−102724（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−179567（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−238864（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水溶性アクリル樹脂と水溶性アミノ樹脂と
の混合物を含有するアルミフィン材表面処理用樹脂組成
物であって、アクリロニトリル又はメタクリロニトリル
を３〜30重量部、親水性単量体を10〜50重量部及びこれ
らと共重合可能な不飽和二重結合を有する単量体87〜20
重量部よりなる水溶性アクリル樹脂を固形分で100重量
部と、水溶性アミノ樹脂を固形分で５〜40部含有してな
るアルミフィン材表面処理用樹脂組成物よりなる第１被
覆層と水溶性セルロース樹脂よりなる第２被覆層を塗設
してなる表面処理したアルミフィン材。
【請求項２】第２被覆層の水溶性セルロース樹脂が水溶
性アミノ樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の
表面処理したアルミフィン材。