[发明专利]水性亲水化表面处理剂、亲水性皮膜和亲水化表面处理方法

说明书

本发明提供用于形成显示优异的亲水性、亲水持续性和耐腐蚀性的亲水性皮膜的水性亲水化表面处理剂、亲水化皮膜和亲水化表面处理方法。所述水性表面处理剂包含有机无机硅化合物(A)和无机粒子(B)，该有机无机硅化合物(A)是将胶体二氧化硅(C)和有机烷氧基硅烷(D)混合而得到的化合物，以这样的构成解决上述课题。此时，有机无机硅化合物(A)的固体成分质量M_A与无机粒子(B)的固体成分质量M_B之比(M_B/M_A)优选在0.2以上且2.0以下的范围内，有机无机硅化合物(A)的平均粒径优选在3nm以上且500nm以下的范围内。另外，无机粒子(B)的平均粒径优选在10nm以上且600nm以下的范围内。

技术领域

本发明涉及水性亲水化表面处理剂、亲水性皮膜和亲水化表面处理方法。具体而言，涉及用于在汽车车身、汽车部件、建材、家电用部件等成形加工品、铸造品、或者片材或卷材等金属材料的表面形成具有优异的亲水性、耐腐蚀性、耐热性、密合性和抗粘连性，兼具与亲水性处于取舍关系的耐水性和耐湿性，具有持续性的亲水性皮膜的水性亲水化表面处理剂、该亲水性皮膜和亲水化表面处理方法。

背景技术

对于片材、卷材、成形品等各种金属材料，实施用于赋予各种性能的表面处理。作为其性能，例如可列举防止腐蚀、难以剥离涂料、易于与水溶合，或易于弹开水等。其中，铝、其合金材料(以下称为铝材。)通常轻量且加工性优异，因此多用于家电、汽车。特别是，对利用铝材所具有的热导率大这一特征而使用的翅片、热交换器要求耐腐蚀性、亲水性、耐湿性及其持续性。

具备制冷、制热、除湿等功能的空调设备(包括室外机。)具备由铝材形成的热交换器用翅片。其热交换器用翅片以尽可能增大放热部和冷却部的表面积的方式设计，实现放热效果或冷却效果的提高。其结果是，作为放热部和冷却部的翅片的间隔多被制作得极其窄。

对于构成翅片的铝材等，大多通过表面处理而赋予其亲水性、耐腐蚀性。作为表面处理的方法有如下两种方法：将翅片材成型加工、组装加工为目标形状后，通过浸渍、喷雾、淋浴等手段涂布表面处理剂的所谓后涂法；和通过预先辊涂等手段在板材上形成表面处理膜后，实施成型加工等而对翅片材进行加工的所谓预涂法。在该预涂法的情况下，要求在加工时不使模具等工具磨损的表面处理皮膜。

空调设备在制冷运转时，空气中的水分在作为冷却部的翅片的表面结露。对于该结露水而言，翅片的表面的疏水性越高，越容易成为水滴，由于水滴的成长而在翅片间发生堵塞(桥接)。若发生桥接，则有时发生通风电阻的增大、热交换效率的降低、堵塞的水滴的飞散等问题。

另外，空调设备由于断续的使用而结露水反复滞留和干燥，有时翅片表面腐蚀而制品寿命变短。此外，对于汽车内、室内的空调设备而言，有时堆积于翅片间等的腐蚀生成物飞散至汽车内、室内。

设置于翅片的表面的表面处理皮膜有时由于结露水而溶解或流失，其结果是，亲水性等各种性能丧失。特别是使用水溶性高分子的亲水性的表面处理皮膜的该倾向显著，亲水性与耐水性或亲水持续性容易处于取舍关系。由此出发，要求表面处理皮膜兼具亲水性和耐水性。

因此，对于构成翅片的铝材而言，为了解决结露水带来的问题，要求赋予耐腐蚀性和亲水性的方法。特别是，要求具有优异的亲水性和高耐腐蚀性，而且这些性质长期持续的赋予亲水性和耐水性的方法。

作为这样的表面处理方法提出了如下各种方案：喷吹包含二氧化硅溶胶或硅酸盐的处理液而形成亲水性皮膜的方法(专利文献1)；形成铬酸盐系的耐腐蚀性皮膜后浸渍于以氧化硅和氧化钠为主成分的水溶液中形成亲水性皮膜的方法(专利文献2)；涂布具有亲水性丙烯酸类树脂系聚合物和无机微粒填料的涂料的方法(专利文献3)；涂布包含水溶性或水分散性有机树脂、有机腐蚀抑制剂、二氧化硅粒子的涂料的方法(专利文献4)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58－126989号公报