水性親水化表面處理劑、親水性皮膜和親水化表面處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水性親水化表面處理劑、親水性皮膜和親水化表面處理方法。具體而 言，設(shè)及用于在汽車車身、汽車部件、建材、家電用部件等成形加工品、鑄造品、或者片材或 卷材等金屬材料的表面形成具有優(yōu)異的親水性、耐腐蝕性、耐熱性、密合性和抗粘連性，兼 具與親水性處于取舍關(guān)系的耐水性和耐濕性，具有持續(xù)性的親水性皮膜的水性親水化表面 處理劑、該親水性皮膜和親水化表面處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于片材、卷材、成形品等各種金屬材料，實(shí)施用于賦予各種性能的表面處理。作 為其性能，例如可列舉防止腐蝕、難W剝離涂料、易于與水溶合，或易于彈開水等。其中，侶、 其合金材料（W下稱為侶材。）通常輕量且加工性優(yōu)異，因此多用于家電、汽車。特別是，對(duì) 利用侶材所具有的熱導(dǎo)率大運(yùn)一特征而使用的翅片、熱交換器要求耐腐蝕性、親水性、耐濕 性及其持續(xù)性。
[0003] 具備制冷、制熱、除濕等功能的空調(diào)設(shè)備（包括室外機(jī)。）具備由侶材形成的熱交 換器用翅片。其熱交換器用翅片W盡可能增大放熱部和冷卻部的表面積的方式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn) 放熱效果或冷卻效果的提高。其結(jié)果是，作為放熱部和冷卻部的翅片的間隔多被制作得極 其窄。
[0004] 對(duì)于構(gòu)成翅片的侶材等，大多通過表面處理而賦予其親水性、耐腐蝕性。作為表面 處理的方法有如下兩種方法：將翅片材成型加工、組裝加工為目標(biāo)形狀后，通過浸潰、噴霧、 淋浴等手段涂布表面處理劑的所謂后涂法；和通過預(yù)先漉涂等手段在板材上形成表面處理 膜后，實(shí)施成型加工等而對(duì)翅片材進(jìn)行加工的所謂預(yù)涂法。在該預(yù)涂法的情況下，要求在加 工時(shí)不使模具等工具磨損的表面處理皮膜。
[0005] 空調(diào)設(shè)備在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空氣中的水分在作為冷卻部的翅片的表面結(jié)露。對(duì)于該 結(jié)露水而言，翅片的表面的疏水性越高，越容易成為水滴，由于水滴的成長(zhǎng)而在翅片間發(fā)生 堵塞（橋接）。若發(fā)生橋接，則有時(shí)發(fā)生通風(fēng)電阻的增大、熱交換效率的降低、堵塞的水滴的 飛散等問題。
[0006] 另外，空調(diào)設(shè)備由于斷續(xù)的使用而結(jié)露水反復(fù)滯留和干燥，有時(shí)翅片表面腐蝕而 制品壽命變短。此外，對(duì)于汽車內(nèi)、室內(nèi)的空調(diào)設(shè)備而言，有時(shí)堆積于翅片間等的腐蝕生成 物飛散至汽車內(nèi)、室內(nèi)。
[0007] 設(shè)置于翅片的表面的表面處理皮膜有時(shí)由于結(jié)露水而溶解或流失，其結(jié)果是，親 水性等各種性能喪失。特別是使用水溶性高分子的親水性的表面處理皮膜的該傾向顯著， 親水性與耐水性或親水持續(xù)性容易處于取舍關(guān)系。由此出發(fā)，要求表面處理皮膜兼具親水 性和耐水性。
[0008] 因此，對(duì)于構(gòu)成翅片的侶材而言，為了解決結(jié)露水帶來的問題，要求賦予耐腐蝕性 和親水性的方法。特別是，要求具有優(yōu)異的親水性和高耐腐蝕性，而且運(yùn)些性質(zhì)長(zhǎng)期持續(xù)的 賦予親水性和耐水性的方法。
[0009] 作為運(yùn)樣的表面處理方法提出了如下各種方案：噴吹包含二氧化娃溶膠或娃酸鹽 的處理液而形成親水性皮膜的方法（專利文獻(xiàn)1);形成銘酸鹽系的耐腐蝕性皮膜后浸潰于 W氧化娃和氧化鋼為主成分的水溶液中形成親水性皮膜的方法（專利文獻(xiàn)2);涂布具有親 水性丙締酸類樹脂系聚合物和無機(jī)微粒填料的涂料的方法（專利文獻(xiàn)3);涂布包含水溶性 或水分散性有機(jī)樹脂、有機(jī)腐蝕抑制劑、二氧化娃粒子的涂料的方法（專利文獻(xiàn)4)等。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1:日本特開昭58-126989號(hào)公報(bào) [001引專利文獻(xiàn)2:日本特開昭59 - 13078號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)3:日本特開昭63-372號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)4:日本特開平5-214273號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明所要解決的課題
[0017] 但是，在W往提出的各種表面處理技術(shù)中，不能形成具有充分的親水性、親水持續(xù) 性、耐腐蝕性、耐水性和耐濕性的親水性皮膜，現(xiàn)狀是有效的親水化表面處理劑尚未被開 發(fā)。
[0018] 本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，提供用于在金屬材料的表面 形成具有優(yōu)異的親水性、耐腐蝕性、耐熱性、密合性和抗粘連性，兼具與親水性處于取舍關(guān) 系的耐水性和耐濕性，具有持續(xù)性的親水性皮膜的水性親水化表面處理劑。進(jìn)而，本發(fā)明的 目的在于，提供用該水性親水化表面處理劑處理而得到親水性皮膜、W及提供使用該水性 親水化表面處理劑的親水化表面處理方法。
[0019] 用于解決課題的手段
[0020] (1)用于解決上述課題的本發(fā)明的水性親水化表面處理劑的特征在于，是包含有 機(jī)無機(jī)娃化合物（A)和無機(jī)粒子度）的表面處理劑，上述有機(jī)無機(jī)娃化合物（A)是將膠體 二氧化娃（C)和有機(jī)烷氧基硅烷值）混合而得到的化合物。
[0021] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述有機(jī)無機(jī)娃化 合物（A)的固體成分質(zhì)量Ma與上述無機(jī)粒子度）的固體成分質(zhì)量Me之比（Me/M,)在0. 2W 上且2. 0W下的范圍內(nèi)。
[0022] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述有機(jī)無機(jī)娃化 合物（A)的平均粒徑在3皿W上且500皿W下的范圍內(nèi)。
[0023] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述膠體二氧化娃 (C)的平均粒徑在3皿W上且500皿W下的范圍內(nèi)。
[0024] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述無機(jī)粒子度） 的平均粒徑在lOnmW上且600nmW下的范圍內(nèi)。
[00巧]在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述有機(jī)烷氧基娃 燒值）的末端基為選自環(huán)氧基、氨基、琉基、丙締酷氧基、脈基、異氯酸醋基和乙締基中的1 種或2種W上的官能團(tuán)。
[0026] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述無機(jī)粒子度） 為難溶性的憐酸金屬鹽粒子。
[0027] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述憐酸金屬鹽粒 子中包含的金屬為選自化、Fe、Mn、Al和化中的至少1種。
[0028] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：作為成分巧)，含有 錯(cuò)化合物。
[0029] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述成分巧）為包 含選自硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、氨氣酸鹽、錠鹽、鐘鹽和鋼鹽中的1種或2種W上的金屬鹽。
[0030]在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：作為成分（F)，含有 表面活性劑。
[0031] 在本發(fā)明的水性親水化表面處理劑中，可按照如下方式構(gòu)成：上述成分（F)的含 量相對(duì)于總固體成分在1質(zhì)量％W上且50質(zhì)量％W下的范圍內(nèi)。
[0032] (2)為了解決上述課題的本發(fā)明的親水性皮膜的特征在于，將上述本發(fā)明的水性 親水化表面處理劑進(jìn)行涂布并干燥而得到的。
[0033] (3)為了解決上述課題的本發(fā)明的親水化表面處理方法的特征在于，將上述本發(fā) 明的水性親水化表面處理劑涂布于金屬材料的表面的一部分或全部并干燥而形成親水性 皮膜。
[0034] 發(fā)明效果
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，能夠形成具有優(yōu)異的親水性、耐腐蝕性、耐熱性、密合性、抗粘連性， 兼具與親水性處于取舍關(guān)系的耐水性和耐濕性，具有持續(xù)性的親水性皮膜。另外，能夠達(dá)成 節(jié)約資源化、節(jié)能化，因此具有極大的工業(yè)價(jià)值。
[0036] 根據(jù)上述的本發(fā)明，能夠在汽車車身、汽車部件、建材、家電用部件等成形加工品、 鑄造品、片材、卷材等金屬材料的表面形成起到上述效果的親水性皮膜，因此為了使例如使 用侶材而形成的熱交換器的熱交換效率提高是極其有效的。
【具體實(shí)施方式】
[0037]W下，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。但是，W下的記載也只是最優(yōu)方式，并不 受該記載的限定。例如，將數(shù)值范圍的上限、下限作為優(yōu)選范圍進(jìn)行記載，但即使超出上限、 下限的情況下，只要能夠滿足本發(fā)明的構(gòu)成要件，則為本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0038][水性親水化表面處理劑]
[0039] 本發(fā)明的水性親水化表面處理劑是包含有機(jī)無機(jī)娃化合物（A)和無機(jī)粒子度）的 處理劑。并且，有機(jī)無機(jī)娃化合物（A)是將膠體二氧化娃（C)和有機(jī)烷氧基硅烷值）混合 而得到的化合物。該水性親水化表面處理劑中，進(jìn)一步作為成分巧）可W含有錯(cuò)化合物，該 成分巧）可W是包含選自硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、氨氣酸鹽、錠鹽、鐘鹽和鋼鹽中的1種或 2種W上的金屬鹽。另外，作為成分（巧，可化含有表面活性劑。
[0040] <有機(jī)無機(jī)娃化合物（A) >
[0041] 有機(jī)無機(jī)娃化合物（A)是水性親水化表面處理劑的必需的構(gòu)成材料，是將膠體二 氧化娃（C)和有機(jī)烷氧基硅烷值）混合而得到的。得到的有機(jī)無機(jī)娃化合物（A)在水性親 水化表面處理劑中作為娃化合物分散體存在。有機(jī)烷氧基硅烷值）發(fā)生水解反應(yīng)和縮合