專利名稱：親水化處理劑、親水化處理液及親水化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種有關(guān)將鋁、鋁合金、銅、銅合金、不銹鋼等作為原材時(shí)金屬材料的表面，特別是用在做熱交換器時(shí)，能賦予這些材料表面優(yōu)越的親水性及高耐蝕性的新穎性親水化處理劑、親水化處理液及親水化處理方法。
為了防止以上的問(wèn)題發(fā)生進(jìn)而提出并實(shí)施了許多方法，例如在熱交換器的散熱片的表面進(jìn)行親水化處理，用來(lái)防止水滴形成交聯(lián)作用，提高濕水性等方法。
賦予金屬材料表面親水性的方法，大概可分為在無(wú)機(jī)化合物，特別是二氧化硅微粒子中附加或添加有機(jī)高分子的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合型、及不含二氧化硅，而主要由有機(jī)高分子所構(gòu)成的有機(jī)型等2大類。
適用于前者有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合型的熱交換器，例如特公平7-109355號(hào)公報(bào)中揭示出一種在以鋁形成的管及散熱片所構(gòu)成的熱交換器中，在形成該管及散熱片的局部或全部表面形成的皮膜，至少其表面是由含硅烷醇基(-SiOH)的化合物及聚乙烯吡咯烷酮所構(gòu)成的皮膜的鋁制熱交換器；該皮膜初期的親水性雖良好，但由于缺乏耐水溶解性，時(shí)間一久即無(wú)法維持其親水性，又尚有臭氣性或散熱片成型時(shí)的潤(rùn)滑性等問(wèn)題。
又，特開(kāi)平8-60031號(hào)公報(bào)中揭示出一種含有水分散性二氧化硅(A)、水性聚尿烷樹(shù)脂(B)、及水性嵌段化(block)尿烷預(yù)聚體(C)的熱交換器用親水化處理劑、以及該劑所使用的親水化處理方法；但，該方法所形成的皮膜的親水持續(xù)性并不充分。
接著，后者的有機(jī)型，例如特開(kāi)平4-366182號(hào)公報(bào)中揭示出一種含有以固形分換算(a)聚合度為50～1000的聚乙烯硅烷酮0.5～6重量分、及(b)堿化度在80％以上且聚合度為100～1000的聚乙烯乙醇1～10重量分，而(a)/[(a)+(b)]在0.1～0.9范圍內(nèi)的親水性表面處理劑、及其使用的親水性表面處理浴、親水性表面處理方法；但，由該處理劑所形成的皮膜，其耐蝕性、耐水溶解性不夠充分。
又，有機(jī)型中能改善親水性、耐蝕性及臭氣性的，例如特開(kāi)平6-322552號(hào)公報(bào)中揭示出一種相對(duì)于以固形分換算由羧甲基纖維素的鈉鹽及/或鉀鹽5～25重量分、羧甲基纖維素的銨鹽25～50重量分、及N-羥甲基丙烯酸醯25～70重量分所構(gòu)成的成分合計(jì)量100重量分，含有聚丙烯酸5～50重量分及聚環(huán)氧乙烯5～50重量分的親水性表面處理劑、其使用的親水性表面處理浴、鋁材的表面處理方法；再者，雖也揭示出含有0.6～9重量分鋯化合物(作為鋯)的，但以該方法所形成的皮膜，其親水持續(xù)性較差。
像這種能賦予熱交換器良好的親水持續(xù)性及耐蝕性的親水化處理劑，迄今仍尚未確立。
本發(fā)明即為解決公知技術(shù)既存的上述問(wèn)題點(diǎn)所思及的，具體來(lái)說(shuō)是以提供一種能賦予以鋁、鋁合金、銅、銅合金、不銹鋼等作為原材的金屬材料表面親水性及高耐蝕性的親水化處理劑、親水化處理亦及親水化處理方法為目的。
也就是，本發(fā)明的高耐蝕性親水化處理劑特征在于包含N-乙烯基乙醯胺及具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體及共聚物的親水性聚合物(a)、水溶性尿烷樹(shù)脂(b)及無(wú)機(jī)二氧化硅(c)作為必須成分。前述親水性聚合物(a)中的N-乙烯基乙醯胺與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體的重量比以95∶5～20∶80的范圍內(nèi)為理想；前述水溶性尿烷樹(shù)脂(b)以具有在分子中嵌段化的異氰酸酯基的熱反應(yīng)型脂肪族尿烷樹(shù)脂為理想；又，前述無(wú)機(jī)二氧化硅(c)以粒子徑1～200nm的水分散凝集膠體二氧化硅為理想；再者，以含有由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中選出至少一種添加劑為理想。又，相對(duì)于前述親水性聚合物(a)100重量分，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)以10～1000重量分、無(wú)機(jī)二氧化硅(c)以10～1000重量分的重量比來(lái)配合較為理想；接著，本發(fā)明的親水化處理液以含有前述親水化處理劑1～100g/L的濃度為特征，又，本發(fā)明的親水化處理方法的特征是將親水化處理劑或親水化處理液附著于金屬材料的表面，使其干燥后形成親水化皮膜。
又，N-乙烯基乙醯胺及具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體及共聚物的親水性聚合物(a)中，N-乙烯基乙醯胺與聚合性單量體的重量比以95∶5～20∶80為宜，更佳為90∶10～30∶70，再更理想為70∶30～50∶50；該重量比若不滿95∶5，形成的親水化皮膜的耐水溶解性不良，相反的若超過(guò)20∶80，親水持續(xù)性則低下。
本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液中作為必須成分的水溶性尿烷樹(shù)脂(b)，在形成的親水化皮膜中可使用無(wú)機(jī)二氧化硅(c)用以固定，也就是，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)在親水化皮膜中擔(dān)任結(jié)合劑的角色，用來(lái)抑制硅微粒子的飛散，確保長(zhǎng)期性的優(yōu)良親水性、耐水溶解性、臭氣性等，又，由于尿烷樹(shù)脂的柔軟特性而可得到負(fù)伸縮性且具彈性的親水化皮膜，且在耐磨損性、曲折性、耐水溶解性、耐藥品性、耐寒耐熱性及耐久性等各方面皆優(yōu)良的皮膜；因此，即使在本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液中添加防菌劑及/或防霉劑，由于皮膜溶出量少，能抑止防菌劑及/或防霉劑的早期溶出，使防菌及防霉效果的持續(xù)性更佳。
作為該水溶性尿烷樹(shù)脂(b)的，只要是以聚異氰酸酯及聚醇為主原料，與異氰酸酯基與羥基反應(yīng)，在分子中具有尿烷結(jié)合的水溶性化合物者即可，并不特別限定其種類，而該分子量一般在1萬(wàn)～500萬(wàn)的范圍內(nèi)，以10萬(wàn)～300萬(wàn)為宜，更宜為20萬(wàn)～200萬(wàn)，又，對(duì)于膠體分散、乳液等液體狀態(tài)或非離子性、陰離子性、陽(yáng)離子性等離子性也無(wú)特別限制；聚異氰酸酯的代表例可舉出六甲撐二異氰酸酯、四甲撐二異氰酸酯、甲苯撐二異氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯等；聚醇的代表例可舉出脂肪族聚酯聚醇、芳香族聚酯聚醇、聚酯聚醇、聚碳酸酯二元醇、聚硅氧烷聚醇、聚丁二烯聚醇、聚烯聚醇、丙烯酸聚醇等。
又，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)若由各種尿烷樹(shù)脂中親水持續(xù)性的觀點(diǎn)來(lái)看，以具有嵌段化異氰酸酯基的熱反應(yīng)型脂肪族尿烷樹(shù)脂為理想；而可將異氰酸酯嵌段化的各種嵌段劑，可舉出低級(jí)乙醇、苯酚、脂肪族硫醇、氫氰酸、第二級(jí)芳香族胺、肟、活性甲撐化合物、內(nèi)醯胺及重亞硫酸鹽等。
作為本發(fā)明親水化處理劑或親水化處理液中必須成分的無(wú)機(jī)二氧化硅(c)，由于存在于其分子中的硅烷醇基(Si-OH)透過(guò)氫結(jié)合與水作用因此水親合性相當(dāng)高，通過(guò)將該無(wú)機(jī)二氧化硅(c)混合于親水化皮膜中，即可確保得到良好的親水性。
作為該無(wú)機(jī)二氧化硅(c)，只要是分子中具有硅烷醇基的化合物者即可，并不限定其種類，而這種無(wú)機(jī)二氧化硅雖可舉出水分散凝集膠體二氧化硅、可水分散的粉末狀二氧化硅、及一般稱為水玻璃的堿硅酸鹽SiO2/M2O(式中，M為鋰、鈉、鉀等堿金屬原子)等，但以液體安定性、親水性的觀點(diǎn)來(lái)看，其中以使用水分散凝集膠體二氧化硅為宜，又，其粒子徑以1～200nm的范圍為宜，更宜為5～100nm的范圍，該粒子徑若未滿1nm則形成的親水化皮膜親水性差，相反若超過(guò)200nm則皮膜強(qiáng)度降低與金屬材料間的密著性不良。
本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液中，只要不損其效果尚可添加防菌劑及/或防霉劑，通過(guò)添加這些成分即可防止由細(xì)菌、酵母、霉等繁殖所引起的腐臭；本發(fā)明所使用的防菌劑及/或防霉劑，以在將本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液附著于金屬表面后的干燥工程中，受得了除去作為處理劑或處理液溶媒的水時(shí)的加熱，分解溫度約在100℃以上者為宜，該種防菌劑及/或防霉劑可舉出5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-(4-硫代氰基甲基硫代)苯并噻唑、2，2-二溴-3-氮川丙酮醯胺、鈉伸乙基雙(二硫代甲基胺酸酯)、鈉-2-吡啶硫醇-1-氧化物、鋅-2-吡啶硫醇-1-氧化物、2，2’-二硫代雙(吡啶-1-氧化物)、2，4，5，6-四氯異酞腈、2-甲基羰基胺基苯并咪唑、2，3，5，6-四氯-4-(甲基磺醯基)-吡啶、2-(4-噻唑基)-苯并咪唑、N-(氟二氯甲基硫代)-磺醯胺、對(duì)-氯-間二甲苯酚、去氫乙酸、鄰-苯基酚、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮、1，2-苯并異噻唑啉鋇、二碘甲基-對(duì)-甲苯砜、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、10，10′-氧基雙苯氧基砷、1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷、2-溴-2-硝基丙烷二醇、對(duì)-氧基安息香酸丙酯、對(duì)-氧基安息香酸丁酯、3-碘-2-丙基丁基胺基甲酸酯、1，3-二羥甲基-5，5′-二甲基乙內(nèi)醯脲、1或3-單羥甲基-5，5′-二甲基乙內(nèi)醯脲及銀系等各種無(wú)機(jī)系抗菌劑等。
前述防菌劑及/或防霉劑之添加量，相對(duì)于成分(a)、(b)及(c)的合計(jì)重量100重量分，以0.1～30重量％為宜，又以1～20重量％更佳，該添加量在未滿0.1重量％時(shí)，所型成親水化皮膜的細(xì)菌抵抗性或抗霉性無(wú)法充分表現(xiàn)，相反地若超過(guò)30重量％，其效果達(dá)到飽和處理劑或處理液的成本提高，在經(jīng)濟(jì)性上形成浪費(fèi)。
為了使利用本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液所形成皮膜的潤(rùn)滑性更為提高，或加強(qiáng)處理劑或處理液于金屬材料表面上的附著濡濕性，視必要性也可添加界面活性劑，以此目的而使用的界面活性劑雖并不限定其非離子性、陰離子性、陽(yáng)離子性、兩性等的離子性，但若使用與成分(a)、(b)及(c)離子性相反者，將會(huì)阻害處理劑或處理液的安定性，視為不理想。
本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液中所能添加的界面活性劑，例如非離子性者有聚羥乙烯月桂基醚、聚羥乙烯硬脂基醚等聚羥乙烯烷基醚、聚羥乙烯壬基苯基醚等聚羥乙烯烷基苯基醚、羥乙烯及羥丙烯之嵌段聚合物、山梨糖醇單月桂酸酯、山梨糖醇單硬脂酸酯等山梨糖醇脂肪酸酯、聚羥乙烯月桂酸酯、聚羥乙烯硬脂酸酯、聚羥乙烯油酸酯等聚羥乙烯之脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚羥乙烯丙二醇烷基苯酚醚等。作為陰離子性界面活性劑者，有月桂基酸鈉、硬脂酸鈉、油酸鈉等脂肪酸鹽、月桂基硫酸鈉等烷基硫酸鹽、烷基磺基琥珀酸鹽、二烷基磺基琥珀酸鹽、鏈烯基磺基琥珀酸、聚羥乙烯烷基硫酸鹽等。又，作為陽(yáng)離子性界面活性劑者，例如有硬脂胺乙酸鹽等的烷基胺鹽、硬脂三甲基銨等4級(jí)銨鹽、月桂基三甲銨基乙內(nèi)鹽等的烷基三甲銨基乙內(nèi)鹽、胺化氧等。作為兩性界面活性劑者，例如有烷基胺丙酸鹽、烷基二甲基三甲銨基乙內(nèi)鹽等，又，氟系界面活性劑也可使用硅系界面活性劑。
前述界面活性劑的添加量，相對(duì)于其并用成分(a)、(b)及(c)的合計(jì)重量100重量分，以0.05～20重量％為宜，更理想為0.1～10重量％；該添加量未滿0.05重量％時(shí)，形成的親水化皮膜的潤(rùn)滑性無(wú)法充分展現(xiàn)，相反地若超過(guò)20重量％，皮膜及金屬材料間的密著性恐有低下的可能，因而不理想。
本發(fā)明中為更提高親水化皮膜的耐水溶解性，可使用交聯(lián)劑，而本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液所含有的交聯(lián)劑以水溶性的有機(jī)系交聯(lián)劑為理想，例如可使用聚羥甲基、聚縮水甘油、聚乙撐亞胺化合物或醛類，也就是，可從羥甲基蜜胺、羥甲基尿素、羥甲基化聚丙烯酸醯、聚乙二醇二縮水甘油醚、二乙撐亞胺化聚環(huán)氧乙烯、乙二醛、糠醛等中選出。
前述交聯(lián)劑的添加量，相對(duì)于其并用成分(a)、(b)及(c)的合計(jì)重量100重量分，以0.1～50重量分的范圍內(nèi)使用為宜，該添加量若未滿0.1重量分則缺乏交聯(lián)效果，相反若超過(guò)50重量分則親水化皮膜過(guò)硬導(dǎo)致脆化，使加工性或與金屬材料間的密著性下降而不理想。
本發(fā)明的親水化處理劑中，相對(duì)于前述親水性聚合物(a)100重量分，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)以10～1000重量分、無(wú)機(jī)二氧化硅(c)以10～1000重量分的重量比率來(lái)配合為理想，更理想則為相對(duì)于親水性聚合物(a)100重量分，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)以20～500重量分、無(wú)機(jī)二氧化硅(c)以50～700重量分加以配合；水溶性尿烷樹(shù)脂(b)的配合重量比率若不滿10重量分，則形成的親水化皮膜耐水溶解性不足，相反地若超過(guò)1000重量分，則皮膜的親水性降低視為不理想；又，無(wú)機(jī)二氧化硅(c)的配合重量比率若不滿10重量分，則形成的親水化皮膜親水性不足，相反地若超過(guò)1000重量分，則容易產(chǎn)生臭氣或皮膜的柔軟性降低。
本發(fā)明的親水化處理液中，前述親水化處理劑以1～100g/L的濃度較為理想，更宜為5～50g/L的濃度范圍；該濃度若未滿1g/L，則難以確保發(fā)揮親水性、耐蝕性等機(jī)能后所得到皮膜的厚度，相反地若超過(guò)100g/L，則其效果過(guò)于飽和造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。
本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液的溶媒雖是以水為主體，但為調(diào)整或改善干燥速度，或提高成分的可溶性，也可并用各種乙醇類、醚類、酮類、乙二醇類等的水溶性溶媒，又，本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液中，在不損及本發(fā)明主旨或皮膜性能的范圍內(nèi)，也可添加其它如防銹劑、涂平劑(leveling)、填充劑、著色劑、消泡劑等一種以上。
本發(fā)明的親水化處理劑，雖可就此使用、或以水稀釋成親水化處理液使用，該處理液的濃度或黏度可利用金屬材料表面附著方法、所需的皮膜厚度等來(lái)作適當(dāng)調(diào)整，其中，將本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液附著于金屬材料表面上的方法并無(wú)特別限制，可利用涂布器或刷毛等以涂布法、浸漬法、吹涂法、噴霧法、噴涂法任一種進(jìn)行；又，有關(guān)附著于金屬材料表面時(shí)的接觸時(shí)間并無(wú)特別限制。
將本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液附著于金屬材料表面后的干燥方法，雖無(wú)特別限制，但通常以使用熱風(fēng)干燥爐在50～300℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行干燥較為理想，更理想為100～250℃；該干燥溫度若不滿50℃時(shí)，無(wú)法充分進(jìn)行成膜而形成耐蝕性及耐水溶解性皆不良的親水化皮膜，相反地，若超過(guò)300℃，則有產(chǎn)生親水性及臭氣問(wèn)題之虞，視為不理想。
又，使用本發(fā)明的親水化處理劑或親水化處理液，在干燥后所形成的親水化皮膜厚度，以0.05～5μm的范圍為宜，更理想為0.1～2μm；該皮膜厚度若未滿0.05μm，則難以發(fā)揮充分的親水性，相反地若超過(guò)5μm，則熱傳導(dǎo)性可能會(huì)降低，因而不適當(dāng)。
本發(fā)明的親水化處理方法中，將金屬材料表面進(jìn)行脫脂洗凈后，或?yàn)樘岣吣臀g性等而進(jìn)行化成處理等前處理后，使親水化處理劑或親水化處理液附著于金屬材料表面上，再將其加熱干燥形成親水化皮膜；為提高耐蝕性所進(jìn)行的化成處理，可列舉出陽(yáng)極酸化處理、勃姆石處理、磷酸鉻酸鹽處理、鉻酸鉻酸鹽處理、及各種非各酸鹽處理(鋯系、鈦系、釩系、鈰系、磷酸鋅系、硅硅偶合劑系、樹(shù)脂系等)。
實(shí)施發(fā)明的最佳型態(tài)以下，同時(shí)舉出實(shí)施例及比較例對(duì)本發(fā)明的親水化處理劑、親水化處理也就是親水化處理方法的效果作一更具體說(shuō)明，但，本發(fā)明的范圍并不限定在這些實(shí)施例。
試驗(yàn)材料使用鋁合金板(JIS-3004，尺寸70mm×150mm，板厚0.12mm)。
處理?xiàng)l件依照下列工程[1]→[2]→[3]→[4]→[5]→[6]→[7]→[8]的順序進(jìn)行處理，制作親水化處理板。[1]脫脂(65℃，2分鐘，浸漬法)使用市售的堿性脫脂劑水溶液(登錄商標(biāo)Finecleaner-315的3％水溶液，日本巴卡萊近估股份有限公司制造)。[2]水洗(常溫，30秒，噴涂法)[3]化成處理(40℃，1分鐘，浸漬法)使用市售的磷酸各酸鹽化成處理劑水溶液(登錄商標(biāo)AlcromK702SL；4％及AlcromK702AC；0.3％的混合水溶液，皆為日本巴卡萊近估股份有限公司制造)，于鋁合金板上形成磷酸鉻酸鹽皮膜(硌附著量50～60mg/m2)[4]水洗(常溫，30秒，噴涂法)[5]去離子水洗(常溫，30秒，噴涂法)[6]去水干燥(50℃，3分鐘，熱風(fēng)干燥機(jī))[7]親水化處理將完全不揮發(fā)成分含有量調(diào)整為3％的親水化處理液，使用輥涂機(jī)No.10于磷酸鉻酸鹽處理板上涂布(加熱干燥后親水化皮膜的厚度為0.4～0.5μm)；其中，親水化處理劑利用下述成分及添加劑做調(diào)整，而親水化處理液的組成示于表1實(shí)施例1～10及表2比較例1～7)。[8]加熱干燥(150℃，10分鐘，熱風(fēng)干燥機(jī))(a)親水性聚合物NVA/丙烯酸鈉共聚物＝30/70(重量比)NVA/丙烯酸共聚物＝60/40(重量比)
NVA/丙烯酸鉀共聚物＝90/10(重量比)NVA單聚物聚丙烯酸(注)NVAN-乙烯基乙醯胺(b)水溶性尿烷樹(shù)脂聚醚系脂肪族尿烷樹(shù)脂(非離子性，含有嵌段化異氰酸酯基)聚醚系芳香族尿烷樹(shù)脂(陰離子性，含有嵌段化異氰酸酯基)聚酯系脂肪族尿烷樹(shù)脂(陰離子性，含有嵌段化異氰酸酯基)聚酯系脂肪族尿烷樹(shù)脂(陰離子性，不含有嵌段化異氰酸酯基)(c)無(wú)機(jī)二氧化硅水分散凝集膠體二氧化硅(粒子徑40～100nm)粉末狀霧狀二氧化硅(氣體二氧化硅，粒子徑0.3μm)A硅酸鉀(水玻璃，SiO2/K2O＝3/1(莫耳比))(d)添加劑(防菌劑)鋅-2-吡啶硫醇-1-氧化物(界面活性劑)陰離子性界面活性劑(三洋化成工業(yè)(股份)制EleminolJS-2烷基烯丙基磺基琥珀酸鈉)(交聯(lián)劑)乙二醛比較例1中親水性聚合物并非形成共聚物，而是形成如N-乙烯基醯般單聚物的親水化皮膜。
比較例2利用完全不含使用N-乙烯基醯共聚成共聚物的親水性共聚物，來(lái)形成親水化皮膜。
比較例3形成不含水溶性尿烷樹(shù)脂的親水化皮膜。
比較例4中形成不含無(wú)機(jī)二氧化硅之親水化皮膜。
比較例5為特公平7-109355號(hào)公報(bào)的實(shí)施例9。
比較例6為特開(kāi)平8-60031號(hào)公報(bào)的實(shí)施例3。
比較例7為特開(kāi)平4-366182號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1。
評(píng)估方法(1)親水持續(xù)性將前述親水化處理板在室溫下浸漬于去離子水中72小時(shí)，以80℃干燥5分鐘后，將對(duì)于親水化處理板表面的水的接觸角利用FACE接觸角計(jì)(型號(hào)CA-P，協(xié)和界面科學(xué)(股份)制造)加以測(cè)定。
親水持續(xù)性的評(píng)估基準(zhǔn)如以下所示。
(對(duì)水接觸角)◎未滿10°○10°以上，未滿20°△20°以上，未滿30°×30°以上(2)耐水溶解性將前述親水化處理板在室溫下浸漬于去離子水中72小時(shí)，以80℃干燥5分鐘后，接著，由浸漬前后親水化皮膜的重量差以下述公式求出水溶解率。
水溶解率(％)＝{(初期皮膜重量-浸漬后皮膜重量)/初期皮膜重量}×100耐水溶解性的評(píng)估基準(zhǔn)如以下所示。
(水溶解率)◎未滿20％○20％以上，未滿35％△35％以上，未滿50％×50％以上(3)耐蝕性以JIS-Z-2371為基準(zhǔn)進(jìn)行鹽水噴霧實(shí)驗(yàn)240小時(shí)，目測(cè)鹽水噴霧實(shí)驗(yàn)后表面處理板的腐蝕發(fā)生狀態(tài)作一評(píng)估。
耐蝕性的評(píng)估基準(zhǔn)如下所示。
(腐蝕面積率)◎未滿10％○10％以上，未滿30％△30％以上，未滿50％×50％以上(4)異臭發(fā)生防止性將前述親水化處理板在室溫下浸漬于去離子水中72小時(shí)，以80℃干燥1小時(shí)后，將該親水化處理板曝曬于沸騰后的離子水水蒸氣約1秒鐘，迅速地嗅聞其臭氣做一評(píng)估。
異臭發(fā)生防止性的評(píng)估基準(zhǔn)如下所示。
(官能臭氣)◎完全不感到有臭味○略有臭味△明顯地感到臭味×感到非常強(qiáng)烈的臭味評(píng)估結(jié)果示于表1及表2。
由表1及表2的評(píng)估結(jié)果清楚顯示，使用本發(fā)明的親水化處理劑、親水化處理液及親水化處理方法所形成的實(shí)施例1～10的親水化皮膜，在耐久實(shí)驗(yàn)條件下具有優(yōu)秀的親水持續(xù)性、耐水溶解性、耐蝕性，異臭發(fā)生防止性也良好；相對(duì)于此，比較例1～7的親水化皮膜中，部分性能不充足，無(wú)法滿足實(shí)用上所要求的機(jī)能。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性由上述說(shuō)明可清楚得知，通過(guò)將本發(fā)明的親水化處理劑、親水化處理液及親水化處理方法適用于金屬材料，可形成具有優(yōu)越親水持續(xù)性、耐水溶解性、耐蝕性及異臭發(fā)生防止性的親水化皮膜。
因此，本發(fā)明的親水化處理劑、親水化處理液及親水化處理方法，為實(shí)際上極有用的發(fā)明。表1 實(shí)施例1～10中親水化處理液的組成、條件及評(píng)估結(jié)果

表2 比較例1～7中親水化處理液的組成、條件及評(píng)估結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種親水化處理劑，其特征在于，含有N-乙烯基乙醯胺與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間的共聚物的親水性聚合物(a)、水溶性尿烷樹(shù)脂(b)、及無(wú)機(jī)二氧化硅(c)。
2.如權(quán)利要求1所述的親水化處理劑，其特征在于，前述親水性聚合物(a)中，N-乙烯基乙醯胺與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間的重量比于95∶5～20∶80范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的親水化處理劑，其特征在于，前述水溶性尿烷樹(shù)脂(b)為分子中具有嵌段化異氰酸酯基的熱反應(yīng)型脂肪族尿烷樹(shù)脂。
4.如權(quán)利要求1所述的親水化處理劑，其特征在于，前述無(wú)機(jī)二氧化硅(c)為粒子徑1～200nm的水分散凝集膠體二氧化硅。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的親水化處理劑，其特征在于，還包含由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中所選出的至少一種添加劑。
6.如權(quán)利要求1至4任一所述的親水化處理劑，其特征在于，相對(duì)于親水性聚合物(a)100重量分，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)以10～1000重量分、無(wú)機(jī)二氧化硅(c)以10～1000重量分的重量比例來(lái)配合。
7.如權(quán)利要求6所述的親水化處理劑，其特征在于，還包含由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中所選出的至少一種添加劑。
8.一種親水化處理液，其特征在于，含有濃度1～100g/L的親水化處理劑，而該親水化處理劑包含N-乙烯基醯與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間的共聚物的親水性聚合物(a)、水溶性尿烷樹(shù)脂(b)、及無(wú)機(jī)二氧化硅(c)的。
9.如權(quán)利要求8所述的親水化處理液，其特征在于，前述親水性聚合物(a)中，N-乙烯基乙醯胺與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間的重量比于95∶5～20∶80范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求8所述的親水化處理液，其特征在于，前述水溶性尿烷樹(shù)脂(b)為分子中具有嵌段化異氰酸酯基的熱反應(yīng)型脂肪族尿烷樹(shù)脂。
11.如權(quán)利要求8所述的親水化處理液，其特征在于，前述無(wú)機(jī)二氧化硅(c)為粒子徑1～200nm的水分散凝集膠體二氧化硅。
12.如權(quán)利要求8至11中任一所述的親水化處理液，其特征在于，還包含由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中所選出的至少一種添加劑。
13.如權(quán)利要求8至11中任一所述的親水化處理液，其特征在于，相對(duì)于親水性聚合物(a)100重量分，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)以10～1000重量分、無(wú)機(jī)二氧化硅(c)以10～1000重量分的重量比例來(lái)配合。
14.如權(quán)利要求13所述的親水化處理劑，其特征在于，還包含由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中所選出的至少一種添加劑。
15.一種親水化處理方法，其特征在于，將含有N-乙烯基乙醯胺與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間的共聚物的親水性聚合物(a)、水溶性尿烷樹(shù)脂(b)、及無(wú)機(jī)二氧化硅(c)的親水化處理劑，附著于金屬材料表面，使其干燥后形成親水化皮膜。
16.如權(quán)利要求15所述的親水化處理方法，其特征在于，前述親水性聚合物(a)中，N-乙烯基乙醯胺與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間的重量比于95∶5～20∶80范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求15所述的親水化處理方法，其特征在于，前述水溶性尿烷樹(shù)脂(b)為分子中具有嵌段化異氰酸酯基的熱反應(yīng)型脂肪族尿烷樹(shù)脂。
18.如權(quán)利要求15所述的親水化處理液，其特征在于，前述無(wú)機(jī)二氧化硅(c)為粒子徑1～200nm的水分散凝集膠體二氧化硅。
19.如權(quán)利要求15至18任一所述的親水化處理方法，其特征在于，還包含由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中所選出的至少一種添加劑。
20.如權(quán)利要求15項(xiàng)至第18項(xiàng)任一所述的親水化處理方法，其特征在于，相對(duì)于親水性聚合物(a)100重量分，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)以10～1000重量分、無(wú)機(jī)二氧化硅(c)以10～1000重量分的重量比例來(lái)配合。
21.如權(quán)利要求20所述的親水化處理劑，其特征在于，還包含由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中所選出的至少一種添加劑。
22.一種親水化處理方法，其特征在于，將含有N-乙烯基乙醯胺與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間的共聚物的親水性聚合物(a)、水溶性尿烷樹(shù)脂(b)、及無(wú)機(jī)二氧化硅(c)的親水化處理劑，以含有1～100g/L濃度的親水化處理液，附著于金屬材料表面，使其干燥后形成親水化皮膜。
23.如權(quán)利要求22所述的親水化處理方法，其特征在于，前述親水性聚合物(a)中，N-乙烯基乙醯胺與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間的重量比于95∶5～20∶80范圍內(nèi)。
24.如權(quán)利要求22所述的親水化處理方法，其特征在于，前述前述水溶性尿烷樹(shù)脂(b)為分子中具有嵌段化異氰酸酯基的熱反應(yīng)型脂肪族尿烷樹(shù)脂。
25.如權(quán)利要求22所述的親水化處理方法，其特征在于，前述無(wú)機(jī)二氧化硅(c)為粒子徑1～200nm的水分散凝集膠體二氧化硅。
26.如權(quán)利要求22至25中任一所述的親水化處理方法，其特征在于，還包含由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中所選出的至少一種添加劑。
27.如權(quán)利要求22至25中任一所述的親水化處理方法，其特征在于，相對(duì)于親水性聚合物(a)100重量分，水溶性尿烷樹(shù)脂(b)以10～1000重量分、無(wú)機(jī)二氧化硅(c)以10～1000重量分的重量比例來(lái)配合。
28.如權(quán)利要求27所述的親水化處理方法，其特征在于，還包含由防菌、防霉劑、界面活性劑及交聯(lián)劑組成群中所選出的至少一種添加劑。
全文摘要
通過(guò)含有N－乙烯基乙醯胺(vinylacetoamide)與具有COOX基(式中，X為氫原子、堿金屬原子或銨鹽)的聚合性單量體間共聚物的親水性聚合物(a)、水溶性尿烷樹(shù)脂(b)、及無(wú)機(jī)二氧化硅(silica)(c)的親水化處理劑，賦予金屬材料表面親水性及耐蝕性。
文檔編號(hào)F28D17/00GK1395606SQ01803662
公開(kāi)日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2001年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月17日
發(fā)明者中田和也, 川口元哉 申請(qǐng)人:日本巴卡萊近估股份有限公司