KR20170000199A

KR20170000199A - 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법 및 표면 처리 기재

Info

Publication number: KR20170000199A
Application number: KR1020150089112A
Authority: KR
Inventors: 송미수
Original assignee: 송미수
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2017-01-02

Abstract

알루미늄계 기재에 대하여，우수한 내식성，친수성，방취성을 갖는 화성 피막 및 친수 피막을 형성할 수 있는 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법 및 그것에 의해 처리된 표면 처리 기재，열 교환기를 제공한다.
불소 및 지르코늄 함유 화합물 및/또는 불소 및 티탄 함유 화합물로 이루어진 화성 처리제에 의한 화성 처리 반응에의해 알루미늄계 기재 표면에 화성 피막을 형성시키는 단계 (1)과，친수 처리제를 이용하여 친수 피막을 형성시키는
단계 (2)로 이루어진 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법으로서, 상기 화성 처리 반응은 전기분해 처리에 의해 행하는 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법이다.

Description

알루미늄계 기재의 표면 처리 방법 및 표면 처리 기재 {Surface treatment method and surface treatment of an aluminum-based substrate base}

본 발명은 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법，표면 처리 기재 및 열 교환기에 관한 것이다.

열 교환기는 일반적으로 알루미늄으로 구성되고 있고，열 교환을 행하기 위한 핀이 좁은 간격으로 튜브 사이에 유지된 복잡한 구조로 되어 있다．열 교환기를 냉각용으로서 이용하는 경우에는 대기 중의 수분이 열 교환기 표면에서 응축하여, 물방울로서 표면에 부착한다.

부착한 물방울은 핀 간극에서 막혀 통풍 저항을 증가시켜 열교환율을 저하시키거나, 송풍기에 의해 실내에 비산하는것으로서, 불쾌한 냄새를 발생시키는 원인이 된다．이 때문에，통상 핀 등의 표면을 친수화하여 냉방시에 응축된 수

분 배출을 용이하게 하는 것이 행해지고 있다.

또, 응축한 물방울은 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 부식되는 원인이 되기 때문에, 핀 표면에 백색 분말 형상의 산화

알루미늄을 부착시키는 문제도 있다. 이 때문에，알루미늄 또는 알루미늄 합금의 표면에는 통상，내식성 등의 성질을 향상 시킬 목적으로 표면 처리가 행해지고 있다.

이와 같은 표면 처리의 일종으로서, 지르코늄 화합물, 티탄 화합물을 함유하는 화성 처리제에 의한 표면 처리가 알려져 있다．이와 같은 표면 처리 방법은 무전해 반응에 의해 행하는 것으로, 처리액 중의 성분에 의해 피처리 금속이 용출하는 반응과 수소 이온이 환원되어 수소가 발생하는 반응이 일어나 피처리물의 표면 부근에서의 pH 상승이 생기는 것에 의해, 지르코늄 착이온，티탄 착이온의 불소가 수산화물 이온에 의해 치환되어 피처리물 표면 부근에서의 pH 상승이 생기는 것에 의해, 지르코늄의 수산화물또는 산화물로 이루어진 불용성 지르코늄염 피막이 금속 표면에 석출한다.

이와 같은 지르코늄 화성 처리제，티탄 화성 처리제의 무전해 반응에 있어서는 피처리물 전면에서 균일한 반응을 일으키는 것이 매우 곤란하기 때문에 충분히 치밀하고 균일한 피막을 형성시키는 것이 곤란하고，또한 불소를 많이 포함한 피막으로 되어 내식성이 악화 또는 도장 후의 밀착성이 저하한다. 또한，반응성이 낮은 것이기 때문에 반응 온도를 높게 할 필요도 있다．아울러, 산 세정 공정을 행하는 것이 필요하다고 하는 문제도 가진다.

이 때문에，알루미늄 금속의 표면 처리에 있어서，지르코늄 화성 처리제，티탄 화성 처리제를 이용한 무전해 반응에의해 얻어진 화성 피막을 양호한 성질을 갖는 화성 피막으로 함으로써, 보다 높은 레벨의 내식성을 달성하는 것이 요구되고 있다．이 때문에，보다 균일하고 치밀한 화성 피막을 형성할 수 있는 표면 처리 방 법이 요구되고 있다.

또，금속 표면 처리 방법으로서 전기분해 반응에 의한 표면 처리 방법이 알려져 있다 ．또, 인산염 처리 중의 금속 이온과 반응하여 슬러지를 발생시키고, 또한 지르코늄 처리에 대하여 특히 알루미늄 합금에서 내식성이 충분하지 않다． 그러나，인산염 화합물을 사용하는 화성 처리 방법으로는 부영양화에 의해 환경에 대하여 부하를 준다고 하는 문제가 있다．또，이들은 열 교환기의 알루미늄 핀의 내식성 및 친수성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 개발되어 있는 것은 아니다.

더욱이，알루미늄용 표면 처리로서 화성 처리에 의해 화성 피막을 형성하고, 이어서 친수 피막을 형성하는 방법이 알려져 있다

그러나 이들은 무전해 처리로 화성 처리를 행하는 것으로 화성 피막을 형성하는 방법이다. 이 때문에, 보다 균일하고 치밀한 화성 피막을 형성하는 것이 요망되고 있다.

따라서, 열 교환기의 핀 등에 사용되고 있는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 대하여，우수한 친수성, 방취성을 유지하면서 종래보다 우수한 내식성을 부여할 수 있는 표면 처리 방법의 개발이 요망되고 있다.

본 발명은 상기에 감안하여 알루미늄계 기재에 대하여，우수한 내식성，친수성, 방취성을 갖는 화성 피막 및 친수 피막을 형성할 수 있는 알루미늄 기재 표면 처리 방법 및 그것에 의해 처리된 표면 처리 기재，열 교환기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 불소 및 지르코늄 함유 화합물 및/또는 불소 및 티탄 함유 화합물로 이루어진 화성 처리제에 의한 화성 처리 반응에 의해 알루미늄계 기재 표면에 화성 피막을 형성시키는 단계 (1)과，친수 처리제를 이용하여 친수 피막을

형성시키는 단계 (2)로 이루어진 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법으로서, 상기 화성 처리 반응은 전기분해 처리에의해 행하는 것을 특징으로 하는 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법이다.

본 발명의 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법은 상술한 구성으로 이루어지는 것이기 때문에，무전해 처리를 행하는 경우와 비교하여 내식성을 향상시킬 수 있다. 또，친수 피막을 형성한 것이기 때문에，우수한 친수성 및 방취성을 부여할 뿐만 아니라 내식성도 더욱 향상시킬 수 있다. 또，환경에 대한 부하가 적고 슬러지의 발생도 억제된 방법이다.

따라서，예를 들면 열 교환기，자동차용 증발기 등의 알루미늄계 기재에 대하여 매우 적합하게 적용할 수 있는 것이다.

상기 화성 처리제는 불소 및 지르코늄 함유 화합물의 농도가 지르코늄 금속 환산으로 1O∼1OOOOO ppm，유효 불소 이온 농도가 O.1∼1OOO0 ppm이며, pH가 1∼6인 것이 바람직하다.

상기 화성 처리제는 불소 및 티탄 함유 화합물의 농도가 티탄 금속 환산으로 10∼1OOOOO ppm，유효 불소 이온 농도가 O.1∼1OOOO ppm이며，pH가 1∼6인 것이 바람직하다.

상기 전기분해 처리는 전압 0.1∼40 V，전류 밀도 0.01∼300 A/dm 2 의 조건하에서 캐소드 (cathode) 전기분해 처리인 것이 바람직하다.

상기 단계 (1)에 의해 형성된 화성 피막은 화성 피막 중의 지르코늄량이 1∼1000 ㎎/㎡이고，상기 단계 (2)에 의해 형성된 친수 피막은 친수 피막량이 고형 분으로 0.01∼10 g/㎡인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법에 의해 얻어진 화성 피막 및 친수 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 처리 기재이다.

본 발명은 또한，알루미늄계 기재의 표면 처리 방법에 의해 얻어진 화성 피막 및 친수 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 열 교환기이기도 하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법은 전기분해 처리에 의해 화성 피막을 형성시키는 단계 (1)과，친수 처리제를 이용하여 친수 피막을 형성시키는 단계 (2)로 이루어지는 방법으로, 알루미늄계 기재 표면에 화성 피막 및 친수 피막을 형성하는 것으로 우수한 내식성，친수성 및 방취성을 부여할 수 있다．

상기 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법으로는 단계 (1)을 행함으로써 알루미늄계 기재 표면에 치밀한 화성 피막을 형성하는 것이 가능하기 때문에，알루미늄계 기재의 내식성을 대폭으로 향상시킬 수 있다. 또，단계 (2)를 행함으로

써 알루미늄 기재에 우수한 친수성 및 방취성을 부여할 수 있다．상기 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법으로는 단계(1)을 행하는 것으로, 소재의 내식성을 대폭으로 향상시킬 수 있기 때문에 수산화 알루미늄 등의 부식성 생물의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과로서 애취(埃臭)의 발생 원인을 없앨 수 있다. 따라서，상기 단계 (l)과 상기 단계 (2)의 양공정을 행하는 것에 의해 방취성을 보다 향상시키는 것이 가능하다고 추찰된다. 따라서, 상기 알루미늄계 기재의 표면처리 방법을 이용함으로써 우수한 내식성, 친수성 및 방취성을 모두 겸비하는 표면 처리가 된 알루미늄 기재 를 얻을수 있다．이것에 의해，이러한 모든 성능이 요구되는 알루미늄계 기재, 예를 들면, 열 교환기，자동차용 증발기，룸에어컨 등에 매우 적합하게 적용할 수 있다.

또，무전해 처리로는 화성성을 향상시키는 것이나 균일한 화성 피막을 형성시키는 것을 목적으로 하여 탈지 공정이나 에칭 공정을 행하는 것이 필요하게 되지만, 상기 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법과 같은 전기분해 처리로는 화성성은 자유롭게 조절할 수 있고 또，상술한 바와 같이 피막이 치밀하게 되기 때문에 탈지 공정이나 에칭 공정의 조건 완화나 생략이 가능하다．또，전기분해 처리로는 화성 처리욕의 욕관리를 용이하게 할 수 있다．더욱이，방취 성능을 대폭으로 향상시킬 수 있기 때문에, 친수 피막을 박막화하는 것이 가능해지고 친수 피막의 형성을 간략화할 수있다.

본 발명의 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법은 우선，불소 및 지르코늄 함유 화합물 및/또는 불소 및 티탄 함유 화합물로 이루어진 화성 처리제에 의해 알루미늄계 기재 표면을 전기분해 처리함으로써 화성 피막을 형성시키는 공정을 행하는 것이다 (단계 (1))．전기분해 처리에 의해 반응시키면 무전해 처리에 의한 화성 피막과 비교하여 치밀하고 균일성이 우수한 피막으로 되는 것이다．이 때문에, 형성된 피막량이 무전해 처리에 의한 화성 피막과 동일하여도 내식성이 우수한 화성 피막이 형성되는 것이다.

불소 및 지르코늄 함유 화합물 및/또는 불소 및 티탄 함유 화합물로 이루어진 화성 처리제에 의해 전기분해 반응을 행하면 매우 우수한 내식성을 갖는 방식성 의 화성 피막을 얻을 수 있고，인산염계의 화성 처리제의 전기분해 반응에 의해 얻어지는 화성 피막보다도 우수한 내식성을 얻을 수 있다.

상기 불소 및 지르코늄 함유 화합물으로는 특별히 한정되지 않고，예를 들면 플루오로지르코늄산 또는 그의 리튬, 나트륨, 칼륨, 암모늄염, 불화지르코늄 등을 들 수 있다. 또，산화지르코늄 등의 지르코늄 화합물을 불화수소산 등의 불화물 수용액에 용해시키는 것에 의해 얻어진 것이어도 된다.

상기 불소 및 티탄 함유 화합물으로는 특별히 한정되지 않고，예를 들면 알칼리금속 플루오로티타네이트, (NH 4 ) 2TiF 6 등의 플루오로티타네이트; H 2 TiF 6 등의 플루오로티타네이트산 등의 가용성 플로오로지르코네이트; 불화티탄 등을 들 수 있다. 또，산화티탄 등의 티탄 화합물을 불화수소산 등의 불화물 수용액에 용해시키는 것에 의해 얻어진 것이어도 된다.

또，불소원으로서 상기 불화지르코늄, 불화티탄 등 외에，불화수소산，불화암모늄，불화수소산암모늄, 불화나트륨，불화수소산나트륨 등을 병용하는 것에 의해, 유효 불소 농도를 조정한 것이어도 된다.

상기 불소 및 지르코늄 함유 화합물은 상기 화성 처리제 중에 지르코늄 금속 환산으로 하한 1O ppm，상한 1OOOOOppm의 범위 내에서 배합하는 것이 바람직하다. 1O ppm 미만이면 지르코늄 화합물이 충분히 금속 표면 상에 석출하지 않기 때문에 내식성이 향상하지 않을 우려가 있다．또, 1OOOOO ppm을 초과하여 배합하면 그 이상의 효과는 바랄 수 없어서 비경제적이다．상기 하한은 30 ppm인 것이 보다 바람 직하고，상기 상한은 3000 ppm인 것이 보다 바람직하다.

상기 불소 및 티탄 함유 화합물은 상기 화성 처리제 중에 티탄 금속 환산으로 하한 1O ppm，상한 1OOOOO ppm의범위 내에서 배합하는 것이 바람직하다. 1O ppm 미만이면 티탄 화합물이 충분히 금속 표면 상에 석출하지 않기 때문에 내식성이 향상하지 않을 우려가 있다．또，1OOOOO ppm을 초과하여 배합하면 그 이상의 효과는 바랄 수 없어서 비경제적이다．상기 하한은 30 ppm인 것이 보다 바람직하고，상기 상한은 3000 ppm인 것이 보다 바람직하다.

상기 화성 처리제가 불소 및 지르코늄 함유 화합물과 불소 및 티탄 함유 화합물을 함유하는 것인 경우는 지르코늄 및 티탄의 합계량이 금속 환산으로 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 화성 처리제는 불소 및 지르코늄 함유 화합물을 화성 처리제의 성분으로서 포함하는 것이 바람직하다．불소 및 지르코늄 함유 화합물로 이루어진 화성 처리제에 의해 전기분해 반응을 행하면，매우 우수한 내식성을 갖는 방식성의 화성 피막이 얻어진다.

예를 들면，인산 아연 처리제를 전기분해 처리하는 것에 의해 화성 피막을 형성하는 경우, 피막 중의 인산 아연의 결정이 작아진다. 따라서，인산 아연 처리제의 전기분해 처리에 의해 형성된 피막은 작은 결정에 의해 치밀하게 형성된 결정성의 인산 아연 피막으로 된다．

한편，본 발명에 있어서 화성 처리제를 전기분해 처리하는 것에 의해 화성 피막을 형성하는 경우，형성된 피막은 결정성의 피막이 아니라 무정형의 피막으로 된다. 따라서, 상기 화성 처리제를 사용하여 전기분해 처리하는 경우에는 형성된 피막 중의 결정이 작아지는 것이 아니고, 다공질이 아닌 무정형의 피막이균일하게 피복되어 있는 것이라고 추찰되다. 따라서，인산염 처리제를 전기분해 처리하는 것과 상기 불소 및 지르코늄 함유 화합물으로 이루어진 화성 처리제를 전기분해 처리하는 것과는 각각 크게 다른 처리이다.

또한, 알루미늄계 기재를 표면 처리하는 경우 통상，평형욕(平衡浴) 조성에서는 알루미늄 이온이 축적된다．이 경우，무전해 처리로는 500ppm 이상 알루미늄이 축적하면 화성 반응성을 저해하기 때문에 급수·폐기 등의 처치가 필요하게 된다．한편, 전기분해 처리로는 알루미늄 이온 에칭량이 비교적 적은 상태에서 피막화하고 (피막 변환 효율이좋다)，또 축적한 알루미늄 이온에 대하여 영향이 적기 때문에 쓸데 없는 급수·폐기가 불필요하게 된다.

상기 화성 처리제는 유효 불소 이온 농도가 하한 O.1 ppm，상한 1OOOO ppm의 범위 내인 것이 바람직하다．유효불소 이온 농도는 알루미늄 이온，지르코늄 이온, 티타늄 이온 등과 착염을 형성하지 않는 HF 또는 F - 이다．유효불소 이온 농도가 0.1 ppm 미만이면 알루미늄 표면의 에칭이 충분히 진행하지 않기 때문에 충분한 녹방지 성능을 얻을 수 없는 문제가 있고, 1OOOO ppm을 초과하면 과잉 에칭 때문에 녹방지 성능을 얻을 수 없는 문제가 있다．상기하한은 0.5 ppm인 것이 보다 바람 직하고，상기 상한은 1OO ppm인 것이 보다 바람직하다.

상기 화성 처리제는 pH가 하한 1，상한 6의 범위 내인 것이 바람직하다． pH가 1 미만이면 지르코늄 화합물，티탄화합물이 석출하기 어려워지기 때문에 충분한 피막량을 얻을 수 없게 되어 내식성이 저하되는 경우가 있다． pH가 6을 초과하면 충분한 피막량이 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 않다．상기 하한은 2인 것이 바람직하고，상기 상한은 5인 것이 보다 바람직하다.

상기 화성 처리제는 상기 성분 외에，티탄，망간，규소，아연，세륨，철, 몰리브덴，바나듐，3가 크롬，마그네슘등의 금속 이온; 탄닌산, 이미다졸류, 트리아진류, 트리아졸류，구아닌류，히드라진류，비구아니드(biguanide)，페놀 수지，실란 커플링제, 콜로이달 실리카, 아민류，인산 등의 다른 녹방지제; 계면활성제; 킬레이트제; 등을 함유하는 것이어도 된다.

본 발명의 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법의 단계 (1)에 있어，상기 전기분해 처리는 음극 또는 양극의 어느 쪽에서 전기분해한 것이어도 된다. 상기 전기분해 처리는 어느 경우도 공지의 방법에 의해 행할 수 있지만，음극으로서

피처리물을 사용하는 것에 의해 전기분해 처리하는 것인 캐소드 전기분해 처리인 것이 바람직하다.

상기 캐소드 전기분해 처리는 전압이 하한 0.1 V，상한 40 V인 것이 바람직하다．O.1 V 미만이면 피막량이 적어지고，내식성이 저하할 우려가 있다．40 V를 초과하면 피막량의 증대 효과가 포화하여 에너지적으로 불리하게 될 우

려가 있다．상기 하한은 1 V인 것이 보다 바람직하고，상기 상한은 30 V인 것이 보다 바람직하 다.상기 캐소드 전기분해 처리는 전류가 하한 0.l A/dm 2 ，상한 30 A/dm 2 인 것이 바람직하다．0.l A/dm 2 미만이면피막량이 적어지고，내식성이 저하할 우려가 있다. 30 A/dm 2 를 초과하면 피막량의 증대 효과가 포화하여 에너지

적으로 불리하게 될 우려가 있다．상기 하한은 0.2 A/dm 2 인 것이 보다 바람직하고，상기 상한은 10 A/dm 2 인 것이 보다 바람직하다.

상기 캐소드 전기분해 처리의 처리시간은 하한 3 초간，상한 180 초간인 것이 바람직하다．3 초간 미만이면 피막의 생성이 적어 내식성이 나빠지고, 또한 전기분해 처리의 제어가 곤란할 우려가 있다．180 초간을 초과하면 피막량의

증대 효과가 포화하여 에너지적으로 불리하게 될 우려가 있다.

상기 캐소드 전기분해 처리의 처리 온도는 하한 10 ℃，상한 70 ℃인 것이 바람직하다. 10 ℃ 미만이면 피막의 생성이 적어 내식성이 나빠지고, 또한 전기분해 처리의 제어가 곤란할 우려가 있다．70 ℃를 초과하면 피막량의 증대 효

과가 포화하여 에너지적으로 불리하게 될 우려가 있다.

상기 전기분해 처리에 있어，반대의 극으로서 사용하는 전극은 상기 화성 처리제에 용해하지 않는 전극이라면 특별히 한정되지 않고，예를 들면 스테인레스, 백금 도금 티탄, 니오브 도금 티탄, 카본, 철, 아연 등을 들 수 있다.

상기 단계 (1)에 의해 형성된 화성 피막은 피막량이 지르코늄으로서 하한 1 ㎎/㎡，상한 1000 ㎎/㎡의 범위 내인 것이 바람직하다．1 ㎎/㎡ 미만이면 내식성이 충분하지 않을 우려가 있다．1000 ㎎/㎡를 초과하면 그 이상의 효과는

얻어지지 않으므로，경제적으로 불리하다．상기 하한은 10 ㎎/㎡가 보다 바람직하고 상기 상한은 100 ㎎/㎡가 보다 바람직하다.

상기 단계 (1)에 의해 형성된 화성 피막은 피막량이 티탄으로서 하한 1 ㎎/㎡, 상한 1000 ㎎/㎡의 범위 내인 것이 바람직하다．1 ㎎/㎡ 미만이면 내식성이 충분하지 않을 우려가 있다．1000 ㎎/㎡를 초과하면 그 이상의 효과는 얻어지

지 않으므로, 경제적으로 불리하다．상기 하한은 1O ㎎/㎡가 보다 바람직하고 상기 상한은 100 ㎎/㎡가 보다 바람직 하다.

상기 단계 (1)이 불소 및 지르코늄 함유 화합물과 불소 및 티탄 함유 화합물로 이루어진 화성 처리제로 행하는 경우에 는 상기 단계 (1)에 의해 형성된 화성 피막은 피막량이 지르코늄과 티탄의 합계량으로서，하한 1 ㎎/㎡, 상한 1000

㎎/㎡의 범위 내인 것이 바람직하다．1 ㎎/㎡ 미만이면 내식성이 충분하지 않을 우려가 있다. 1000 ㎎/㎡를 초과하면 그 이상의 효과는 얻어지지 않아서，경제적으로 불리하다. 상기 하한은 10 ㎎/㎡가 보다 바람직하고 상기 상한은 100 ㎎/㎡가 보다 바람직하다.

본 발명의 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법은 상기 단계 (1)을 행하여 화성 피막을 형성한 후에 형성된 화성 피막상에 친수 처리제를 이용하여 친수 피막을 형성하는 공정을 행하는 것이다 (단계 (2))．상기 단계 (1)에서 형성된 화성 피막에 의해 우수한 내식성이 부여될 뿐만 아니라，상기 단계 (2)에서 친수 피막을 형성하는 것에 의해 알루미늄계 기재에 우수한 친수성 및 방취성이 부여되고, 또한 내식성을 보다 향상시키는 것도 가능하다.

상기 단계 (2)에서 사용하는 친수 처리제로는 특별히 한정되지 않고，친수 피막을 형성할 수 있는 종래 공지의 친수처리제를 사용하여 형성할 수 있다．특히, 포스트 코트 (post coat) 처리，자동차용 증발기 처리용으로서 이용하는경우，수산기, 카르복실기, 아미드기, 아미노기，술폰산기 및/또는 에테르기를 갖는 수용성 또는 수분산성의 친수성수지를 함유하는 것인 것이 바람직하다.

상기 친수성 수지로는 예를 들면，폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리스티렌술폰산, 폴리아크릴 아미드, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌 산화물, 수용성 나일론, 이들의 중합체를 형성하는 모노머의 공중합체

，2-메톡시폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트/아크릴산 2-히드록실에틸 공중합체 등의 폴리옥시에틸렌 고리를 갖는 아크릴계 중합체，N-메틸올아크릴아미드, 메톡시폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트의 공중합으로 이루어진 가교성 미립자 등을 들 수 있다．상기 친수 처리제로는 형성된 친수 피막의 방취성이 뛰어난 점으로부터 폴리비닐알코올을 포함하는 친수 처리제를 이용하는 것이 바람직하다．

이들 친수성 수지는 우수한 친수성 및 내수성을 가짐과 함께 자신의 악취가 없고 악취 물질이 흡착하기 어렵기 때문에 상기 친수성 수지를 함유하는 친수 처리제는 친수성 및 방취성이 우수하고，또 얻어지는 친수화 피막은 물방울이

나 흐르는 물에 노출되어도 열화하기 어렵기 때문에 원하는 바대로 함유되고, 자신의 애취나 흡착 물질의 불쾌한 냄새를 발하는 실리카 등의 무기물이나 다른 잔존 모노머 성분 이 노출하기 어렵기 때문에, 피처리제 자체가 비산하여 애취를 발생하거나 부식하는 것을 막을 수 있다.

상기 친수성 수지는 수평균분자량이 하한 1000，상한 l000000의 범위 내인 것이 바람직하다．1000 미만이면 조막성이 뒤떨어지고 친수성이나 다른 피막 물성이 뒤떨어지며, 1000000을 초과하면 얻어지는 친수 처리제의 용액의 점도가 높아지고 작업성이나 피막 물성이 뒤떨어진다．상기 하한은 10000이 보다 바람직하고, 상기 상한은 200000이 보다 바람직하다.

상기 친수성 수지는 상기 친수 처리제 중의 고형분 농도가 하한 O.01 중량%, 상한 30 중량%의 범위 내인 것이 바람직하다． 0.1 중량% 미만이면 충분한 조막성 및 친수성을 얻을 수 없다．30 중량%를 초과하면 얻어지는 친수 처리제에 있어 응집하기 쉬워지고 작업성이나 피막 물성이 뒤떨어진다．상기 하한은 O.1 중량%가 보다 바람직하고，상기 상한은 20 중량%가 보다 바람직하다.

상기 친수성 수지는 상술한 바와 같이，폴리비닐알코올인 것이 보다 바람직한데, 그 중에서도 비누화도 90% 이상의 폴리비닐알코올인 것이 특히 바람직하다. 상기 비누화도가 90% 미만이면 친수성이 뒤떨어지는 경우가 있다. 상기 비누화도는 95% 이상인 것이 보다 바람직하다．상기 폴리비닐알코올은 일부 변성한 것이어도 된다.

상기 친수성 수지는 단독으로 이용해도 2종 이상을 병용한 것이어도 된다. 이 경우, 상기 비누화도 90% 이상의 폴리비닐알코올 및 그 밖의 친수성 수지의 혼합물인 것이 바람직하다．그 밖의 친수성 수지는 상술하는 바와 같은 친수성

수지 라면 특별히 한정되지 않지만，수지의 친수성 관능기에 의한 표면 친수성을 갖는 피막，혹은 실리카 등 산화물，수지 입자 등에 의한 표면 형상을 요철(凹凸)로 하고 친수성을 갖는 피막으로 된 첨가 수지，첨가 화합물이 바람직하다．혼합물로 하는 경우，상기 비누화도 90% 이상의 폴리비닐알코올을 친수성 수지의 합계량에 대하여 고형분으로 하한 20 중량% 이상 함유하는 것이 바람직하다．상기 하한은 40 중량%가 보다 바람직하다

상기 친수 처리제의 용매는 특별히 한정되지 않지만，폐액 처리 등의 관점으로부터 물을 주체로 하는 것이 바람직하다. 또한, 조막성을 향상시켜 보다 균일하고 평활한 피막을 형성하기 위해 용제를 병용해도 된다．용제로는 도료에일반적으로 사용되고 물과 균일하게 혼합할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고，예를 들면 알코올계, 케톤계, 에스테르계, 에테르계의 유기 용제 등을 들 수 있다．상기 용제의 사용량은 상기 친수 처리제에 대하여 하한 0.01 중량%，상한 5 중량%의 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 친수 처리제는 추가로, 다른 첨가제를 함유하는 것이어도 된다．상기 다른 첨가제로는 특별히 한정되지 않고，예를 들면 경화제，분산제，녹방지 첨가제, 안료, 실란 커플링제, 항균제，계면활성제，윤활제，탈취제 등을 들 수있다.

상기 경화제로는 특별히 한정되지 않고，예를 들면 멜라민 수지，블록 이소시아네이트 화합물，에폭시 화합물，옥사졸린 화합물, 카르보이미드 화합물 등을 들 수 있다.

상기 분산제로는 특별히 한정되지 않고，계면활성제，분산 수지 등을 들 수 있다.

상기 녹방지 첨가제로는 특별히 한정되지 않고，예를 들면 탄닌산, 이미다졸 화합물, 트리아진 화합물，트리아졸 화합물，구아닌 화합물，히드라진 화합물，지르코늄 화합물 등을 들 수 있다．그 중에서도，녹방지성을 효과적으로 부여할 수 있는 것으로 지르코늄 화합물이 바람직하다．상기 지르코늄 화합물으로는 특별히 한정되지 않고，예를 들면 K 2 ZrF 6 등의 알칼리금속 플루오로지르코네이트; (NH 4 ) 2 ZrF 6 등의 플루오로지르코네이트; H 2 ZrF 6 등의 플루오로지르코네이트산 등의 가용성 플루오로지르코네이트 등; 불화지르코늄; 산화지르코늄 등을 들 수 있다.

상기 안료로는 예를 들면 산화티탄(TiO 2 ), 산화아연(ZnO), 산화지르코늄 (ZrO), 탄산칼슘(CaCO 3 )，황산바륨(BaSO 4 )，알루미나(Al 2 O 3 )，카올린클레이，카본블랙，산화철(Fe 2 O 3 ，Fe 3 O 4 ) 등，산화알루미늄(Al 2 O3 )의 무기 안료나 유기 안료 등의 각종 착색 안료 등을 들 수 있다.

상기 실란 커플링제를 함유시키면 상기 유기 수지와 상기 안료와의 친화성이 향상하고, 밀착성 등을 향상시키는 것이 가능하다는 점에서 바람직하다.

상기 실란 커플링제로는 특별히 한정되지 않고，예를 들면 γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란，γ-글리시독시프로필트리메톡시실란，γ-메타크릴록시프로필트리에톡시실란，N-[2-(비닐벤질아미노)

에틸]-3-아미노프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.

상기 항균제로는 특별히 한정되지 않고，예를 들면 2-(4-티아조닐)-벤즈이미다졸, 징크피리티온 (Zinc Pyrithione)등의 종래 공지의 항균제를 사용할 수 있다.

상기 단계 (2)에 의해 형성된 친수 피막은 친수 피막량이 고형분으로 하한 0.0l g/㎡，상한 10 g/㎡인 것이 바람직하다. 0.0l g/㎡ 미만이면 친수성이 충분하지 않을 우려가 있다．10 g/㎡를 초과하면 그 이상의 효과는 얻어지지 않으므로，경제적으로 불리하다．상기 하한은 0.l g/㎡가 보다 바람직하고，상기 상한은 1 g/㎡가 보다 바람직하다.

본 발명의 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법을 적용할 수 있는 피처리물로는 통상 사용되고 있는 알루미늄 금속을 함유하는 모든 기재에 대하여 적용할 수 있고，예를 들면 5000번계 알루미늄 합금，6000번계 알루미늄 합금，1000

번계, 3000번계 알루미늄 마그네슘 합금，알루미늄 실리콘 합금 및 알루미늄 망간 합금 등으로부터 선택되고, 이것은 예를 들면 에어 컨디셔너와 같은 열 교환기에 있어 튜브, 핀 및 중공 플레이트 등으로 성형된 것을 포함한다.

본 발명의 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법에 있어，상기 알루미늄계 기재의 표면은 상기 단계 (1)에서 전기분해 처리하기 전에 탈지 처리，탈지후 물세정 처리를 행하는 것이 바람직하다.

상기 탈지 처리는 기재 표면에 부착하고 있는 유분이나 오염을 제거하기 위해 행해지는 것이고, 무인·무질소 탈지 세척액 등의 탈지제에 의해 통상 30∼55℃에서 몇 분간 정도의 침지 처리가 이루어진다．원하는 바에 따라, 탈지 처리 전에 예비 탈지 처리를 행하는 것도 가능하다.

상기 탈지후 물세정 처리는 탈지 처리 후의 탈지제를 물세정하기 위해 대량의 세정수에 의해 1회 또는 그 이상 스프레이 처리를 행함으로써 행해지는 것이다. 또，전기분해 처리 후에, 물세정 처리를 행해도 된다.

본 발명은 알루미늄계 기재에 대하여，상기 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법을 적용하는 것에 의해 얻어진 화성 피막 및 친수 피막을 갖는 표면 처리 기재이기도 하다．본 발명의 표면 처리 기재는 더욱이 양이온 전착 도장，분체 도장 등의 도장을 상기 친수 피막 상에 형성할 때에 내식성이 우수한 것이다．본 발명의 표면 처리 기재에 대하여 행할수 있는 도장으로는 특별히 한정되지 않고, 양이온 전착 도장，분체 도장 등을 들 수 있다．상기 양이온 전착 도장으로는 특별히 한정되지 않고，아미노화 에폭시 수지，아미노화 아크릴 수지，설포늄화 에폭시 수지 등으로 이루어진 종래 공지의 양이온 전착 도료를 도포할 수 있다．상기 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법을 적용하는 알루미늄계 기재로는 열 교환기，자동차용 증발기에 적용하는 것이 바람직하다. 열 교환기，자동차용 증발기에 적용하는 것에 의해

얻어지는 처리재는 내식성，친수성 및 방취성이 우수한 것이기 때문에 매우 적합하게 사용할 수 있는 것이다.

본 발명의 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법은 불소 및 지르코늄 함유 화합물 및/또는 불소 및 티탄 함유 화합물로 이루어진 화성 처리제를 전기분해 처리하는 것에 의해 화성 피막을 형성하는 단계 (1)과，친수 처리제를 이용하여 친수 피막을 형성시키는 단계 (2)를 알루미늄계 기재에 대하여 적용하는 처리 방법이다. 이 때문에，우수한 내식성，친수성 및 방취성을 갖는 표면 처리 기재를 얻을 수 있다.

본 발명은 전기분해 처리로 피막을 형성하기 때문에，치밀하게 피막을 형성할 수 있고，무전해 처리를 행하여 피막을 형성하는 경우와 비교하여 동일한 피막량이라도 내식성을 대폭으로 향상시키는 것이 가능하고 더욱이 비교적 저

온에서 피막을 형성할 수 있다.

Claims

불소 및 지르코늄 함유 화합물 및 불소 및 티탄 함유 화합물로 이루어진 화성 처리제에 의한 화성 처리 반응에 의해 알루미늄계 기재 표면에 화성 피막을 형성시키는 단계 (1)과，친수 처리제를 이용하여 친수 피막을 형성시키는 단계 (2)로 이루어진 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법으로서,상기 화성 처리 반응은 전기분해 처리에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법.
1 항에 있어서, 화성 처리제는 불소 및 지르코늄 함유 화합물의 농도가 지르코늄 금속 환산으로 1O∼1OOOOO ppm，유효 불소 이온 농도가 O.1∼10000 ppm이고，pH가 1∼6인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법.
1 항에 있어서,화성 처리제는 불소 및 티탄 함유 화합물의 농도가 티탄 금속 환산으로 1O∼1OOOOO ppm，유효 불소 이온 농도가 O.1∼1OOOO ppm이고，pH가 1∼6인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법.
1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 전기분해 처리는 전압 0.1∼40 V，전류 밀도 0.01∼30 A/dm 2 의 조건하에서의 캐소드 (cathode) 전기분해 처리인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법.
1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서 단계 (1)에 의해 형성되는 화성 피막은 화성 피막 중의 지르코늄량이 1∼1000 ㎎/㎡이고，단계 (2)에 의해 형성되는 친수 피막은 친수 피막량이 고형분으로 0.01∼10 g/㎡인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법.
1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 기재된 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법에 의해 얻어진 화성 피막 및 친수 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 처리 기재.
1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 기재된 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법에 의해 얻어진 화성 피막 및 친수 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 열 교환기.