[发明专利]有机亲水性涂料组合物、亲水性皮膜和换热器用铝材

说明书

本发明提供了一种用于在金属材料、塑料材料、陶瓷材料等各种硬质材料的表面上形成除了具有长期亲水性等性能以外还具有自净性能的亲水性皮膜的有机亲水性涂料组合物、亲水性皮膜和预涂层翅片材料等换热器用铝材。所述有机亲水性涂料组合物含有作为树脂成分的聚乙烯醇类树脂，并且含有作为添加成分的酚化合物，酚化合物在分子中具有两个以上羟苯基，并且在各羟苯基中存在对羟基呈现出空间位阻效果的大体积取代基，另外，还提供了使用该有机亲水性涂料组合物形成的亲水性皮膜和换热器用铝材。

技术领域

本发明涉及用于在由铝或铝合金形成的铝材、由铜或其合金形成的铜材、钢材等金属材料以及塑料材料、玻璃或砖等陶瓷材料等各种硬质材料的表面上形成亲水性皮膜的有机亲水性涂料组合物、使用该有机亲水性涂料组合物形成的亲水性皮膜和具有上述亲水性皮膜的换热器用铝材。

背景技术

在金属材料、塑料材料、陶瓷材料等各种硬质材料的表面上具有亲水性皮膜的亲水性硬质材料被用于各种领域中。例如，以铝材作为硬质材料的亲水性硬质材料由于重量轻且热传导性及加工性等优异而作为翅片材料或管材等各种换热器用铝材被广泛用于建筑物或汽车等中使用的空调机等用途中。

于是，对于这样的亲水性硬质材料，不仅要求其亲水性优异，还根据其用途要求其具有多种特定的功能。例如，对于换热器用铝材，特别是在翅片材料的场合下，为了达到提高换热器的换热效率的目的，或达到对换热器进行小型化、进而对空调机进行小型化的目的等，尽可能地缩小翅片间的间隔、或者在翅片上划出被称为百叶板的切口，因此，在制冷时，空气中的水分会在翅片表面等换热表面上凝结，该凝结出的冷凝水容易以水滴的形态滞留在换热表面上、减小换热面积而降低换热效率，或者在翅片间架桥而增加通风阻力，结果，成为换热器换热效率大幅降低的原因，因此，尝试在该翅片的表面上使用亲水性涂料组合物来设置亲水性皮膜，以提高翅片材料表面的润湿性而尽可能防止水滴的生成，籍此长期抑制由冷凝水生成水滴；另外，对于这样的翅片材料，在将其组装入换热器中之前，还可预先设置亲水性皮膜而将其作为被赋予了长期亲水性的预涂层翅片材料来供给。

因此，对于用于形成这样的换热器用铝材表面的亲水性皮膜的亲水性涂料组合物，从水玻璃或二氧化硅等无机类亲水性涂料组合物出发，提出了解决该无机类亲水性涂料组合物所存在的问题、即成型时模具磨耗或制冷运行时难闻臭味的问题的包含聚乙烯醇类树脂、聚丙烯酰胺类树脂、聚丙烯酸类树脂、纤维素类树脂等水溶性亲水性树脂的有机亲水性涂料组合物(参见专利文献1～4)；另外，作为解决使用这些有机亲水性涂料组合物形成的亲水性皮膜所存在的问题、即耐水性或长期亲水性降低的问题的方案，提出了向聚乙烯醇类树脂和聚乙二醇类树脂中添加具有一价或二价元素的硝酸化合物的有机亲水性涂料组合物(专利文献5)；此外，作为能够确保长期亲水性、同时具有能够防止有机酸类或有机酯类等污染物质附着的耐污染性的有机亲水性涂料组合物，还提出了向聚丙烯酸·磺酸类共聚物等亲水性树脂中添加选自二丁基羟基甲苯、卡巴肼化合物、L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠、L-抗坏血酸硬脂酸酯、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠、亚硫酸钠的特定化合物而得到的有机亲水性涂料组合物(专利文献6)。

然而，建筑物或汽车等中使用的近年来的空调机大多是在冬季被用于制热而在夏季被用于制冷的制冷制热用空调机，用于这种制冷制热用空调机中的换热器用铝材、特别是翅片材料的使用环境在冬季和夏季完全不同，例如，在冬季的制热运行时成为如下的油性污垢等以及室内尘埃等各种污染物质等容易附着的环境，这些油性污垢如并非由于结露水、而是由于调试时的油滴、地板用蜡或油等引起的油性污垢，由于美发剂或化妆品等引起的油性污垢，由于吸烟等而引起的尼古丁或多环芳烃等油性污垢；相反，在夏季的制冷运行时则成为由于结露水的生成而使得这些污染物质等不易附着的环境。因此，对于预涂层翅片材料，从尽可能长时间维持优异的换热效率的观点考虑，对该亲水性皮膜除了上述长期亲水性等性能以外，还希望其具备所谓的“自净性能”，即，对于制热运行时暂时附着在翅片材料的亲水性皮膜上的污染物质等，能够利用制冷运行时在翅片材料上生成的冷凝水容易地将这些污染物质等洗去的性能。