本發(fā)明涉及表面處理劑、利用該表面處理劑形成的覆膜及表面處理方法。具體而言,涉及用于在汽車車身、汽車部件、家庭用制品等成形加工品;鑄造品;片材;卷材等金屬材料的表面形成覆膜的表面處理劑及表面處理方法、以及利用該表面處理劑形成的覆膜。
背景技術(shù):
為了對(duì)片材、卷材、成形品等各種金屬材料賦予各種各樣的性能,可以實(shí)施表面處理。作為例子,可以為了提高與涂料的密合性、為防止腐蝕而提高耐腐蝕性、保護(hù)表面免受加工時(shí)的損傷或摩擦而實(shí)施表面處理。金屬材料當(dāng)中的鋁材或其合金材料一般輕量且加工性優(yōu)異,因此經(jīng)常被用于家電、汽車等中。除此以外,由于具有導(dǎo)熱率大的性質(zhì),因此被用于各種熱交換器的部件、例如散熱片等中。對(duì)于散熱片等部件,要求耐腐蝕性、親水性及其持續(xù)性,實(shí)施了用于賦予這些性能的表面處理。
作為用于賦予耐腐蝕性、親水性及其持續(xù)性的表面處理方法,以往,開發(fā)出使用了以聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮作為主成分的表面處理劑的表面處理方法(例如參照專利文獻(xiàn)1等)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-302042號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問題
近年來已經(jīng)弄清,因漂浮在大氣中的粉塵與熱交換器的鰭片的表面碰撞、附著,而使熱交換效率降低。在該粉塵中,存在有表面為親水性的沙塵、表面為疏水性的煤煙等。因而,近年來,希望開發(fā)出不僅具有耐腐蝕性、親水性及其持續(xù)性、而且可以抑制親水性及疏水性的粉塵的附著的表面處理覆膜。
本發(fā)明的目的在于,提供可以形成具有耐腐蝕性、親水性及其持續(xù)性、以及對(duì)于親水性及疏水性兩方的粉塵的防污性(耐粉塵附著性)的覆膜的表面處理劑、利用該表面處理劑得到的覆膜、以及使用了該表面處理劑的表面處理方法等。
用于解決問題的方法
用于解決上述問題的本發(fā)明為如下內(nèi)容等:
(1)一種表面處理劑,其特征在于,含有水性溶劑、至少2種水溶性樹脂粘結(jié)劑、和多孔樹脂粒子(C),所述至少2種水溶性樹脂粘結(jié)劑當(dāng)中的1種水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)是由具有選自羧酸基、磺酸基、羥基、以及酰胺基中的1種以上的官能團(tuán)的單體構(gòu)成的聚合物或共聚物或它們的鹽、或含有所述聚合物、所述共聚物及所述鹽的至少1種以上的混合物,所述至少2種水溶性樹脂粘結(jié)劑當(dāng)中的與所述水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)不同的水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)為氨基樹脂;
(2)根據(jù)上述(1)中記載的表面處理劑,其中,所述水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)的固體成分質(zhì)量(MA)與所述水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)的固體成分質(zhì)量(MB)的比(MA/MB)為0.5以上且10.0以下的范圍內(nèi);
(3)根據(jù)上述(1)或(2)中記載的表面處理劑,其中,所述多孔樹脂粒子(C)的平均粒徑為5μm以下,所述多孔樹脂粒子(C)的質(zhì)量(MC)與所述水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)的固體成分質(zhì)量(MA)及所述水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)的固體成分質(zhì)量(MB)的合計(jì)的比{MC/(MA+MB)}為0.06以上且1.5以下的范圍內(nèi);
(4)一種覆膜,是通過接觸上述(1)~(3)中任一項(xiàng)記載的表面處理劑、并進(jìn)行干燥而得到;
(5)一種表面處理方法,包括使上述(1)~(3)中任一項(xiàng)記載的表面處理劑接觸金屬材料的表面的一部分或全部的工序、和對(duì)接觸了所述表面處理劑的所述金屬材料的表面進(jìn)行干燥的工序。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可以提供可以形成具有耐腐蝕性、親水性及其持續(xù)性、以及對(duì)親水性及疏水性兩方的粉塵的防污性(耐粉塵附著性)的覆膜的表面處理劑、利用該表面處理劑得到的覆膜、以及使用了該表面處理劑的表面處理方法等。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的表面處理劑含有特定的水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)、特定的水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)、和多孔樹脂粒子(C)。通過使用該表面處理劑,可以形成具有耐腐蝕性、親水性及其持續(xù)性、以及對(duì)親水性及疏水性兩方的粉塵的防污性(耐粉塵附著性)的覆膜。特別是,通過將表面處理劑中所含的水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)與水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)的配合比率最佳化、將多孔樹脂粒子(C)的平均粒徑、以及多孔樹脂粒子(C)與水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)及水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)的合計(jì)的配合比率等最佳化,可以提高覆膜的各種性能。因而,本發(fā)明的表面處理劑及覆膜例如對(duì)于冷氣設(shè)備、暖氣設(shè)備等空調(diào)機(jī)等的熱交換器的部件有用,更具體而言是對(duì)于鋁鰭片材料等有用。
[表面處理劑]
本發(fā)明的表面處理劑含有水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)、水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)和多孔樹脂粒子(C)。而且,關(guān)于樹脂粘結(jié)劑(A)及(B)的所謂“水溶性”,是指相對(duì)于25℃的水100g溶解0.1g以上樹脂粘結(jié)劑。
水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)是由具有選自羧酸基(-COOH)、磺酸基、羥基及酰胺基中的1種以上的官能團(tuán)的單體構(gòu)成的聚合物或共聚物或它們的鹽、或含有該聚合物、該共聚物及該鹽的至少1種以上的混合物。而且,所謂聚合物或共聚物的鹽,是指存在于聚合物或共聚物中的羧酸基和/或磺酸基中的氫原子的全部或一部分由堿金屬或銨(銨離子)取代的物質(zhì)。此處,作為堿金屬,例如可以舉出鋰、鈉、鉀等。另外,在上述共聚物中,包含嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、交替共聚物、接枝共聚物等。
作為水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)的聚合物可以舉出具有羧酸基、磺酸基、羥基或酰胺基的單體的聚合物;具有選自羧酸基、磺酸基、羥基及酰胺基中的2種或3種以上的官能團(tuán)的單體的聚合物。作為具有2種或3種以上的官能團(tuán)的單體,例如可以舉出具有羧酸基和磺酸基的單體;具有羧酸基和磺酸基和羥基的單體;具有羧酸基和磺酸基和酰胺基的單體等。
只要作為水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)的共聚物是2種或3種以上的不同單體的共聚物,至少1種單體是上述單體的任意一種,就沒有特別限制。作為構(gòu)成共聚物的單體的組合,例如可以舉出具有羧酸基的單體的2種以上的組合;具有羧酸基的單體的1種或2種以上與具有磺酸基的單體的1種或2種以上的組合;具有羧酸基的單體的1種或2種以上與具有磺酸基的單體的1種或2種以上與具有羥基的單體的1種或2種以上的組合;具有羧酸基的單體的1種或2種以上與具有磺酸基的單體的1種或2種以上與具有酰胺基的單體的1種或2種以上的組合;等。
作為水溶性樹脂粘結(jié)劑(A),例如可以舉出由(甲基)丙烯酸、巴豆酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、粘康酸(ムコン酸)、檸康酸等含羧酸基的單體構(gòu)成的聚合物或其堿金屬鹽或銨鹽;該含羧酸基的單體與能夠與該含羧酸基的單體共聚的其他單體的共聚物或其堿金屬鹽或銨鹽;羧甲基纖維素或其堿金屬鹽或銨鹽;丙烯酸與甲基丙烯酸與磺乙基丙烯酸酯、苯乙烯磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等含磺酸基的單體的共聚物或其堿金屬鹽或銨鹽;由該含磺酸基的單體構(gòu)成的聚合物或其堿金屬鹽或銨鹽;聚乙烯醇或其衍生物或它們的堿金屬鹽或銨鹽;聚丙烯酰胺;聚乙烯基吡咯烷酮;等。作為上述含羧酸基的單體與能夠與該含羧酸基的單體共聚的其他單體的共聚物,例如可以舉出該含羧酸基的單體與該含磺酸基的單體的共聚物;丙烯酸與甲基丙烯酸的共聚物等由該含羧酸基的單體中的2種單體構(gòu)成的共聚物;等。
作為水溶性樹脂粘結(jié)劑(B),只要是氨基化合物與甲醛的反應(yīng)物(加成縮合物)、將該反應(yīng)物用一價(jià)的脂肪族醇(具有1個(gè)羥基的脂肪族醇)進(jìn)行醚化而得的醚化合物等,就沒有特別限制。作為氨基化合物,例如可以舉出三聚氰胺、脲、苯胍胺等。作為氨基樹脂,例如可以舉出三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、苯胍胺樹脂等。而且,在三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、苯胍胺樹脂等中,包括進(jìn)行了烷基化(例如甲基化、異丁基化、正丁基化等)的樹脂、進(jìn)行了羥甲基化(單羥甲基化、二羥甲基化、三羥甲基化等)的樹脂等。這些氨基樹脂既可以單獨(dú)使用,也可以并用2種以上。
而且,各種水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)及(B)可以利用公知的方法制造。
多孔樹脂粒子(C)只要是非水溶性的樹脂粒子、且具有多孔結(jié)構(gòu),就沒有特別限制。作為上述樹脂粒子,例如可以舉出丙烯酸系樹脂(包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯酸系樹脂、聚丙烯酸酯等)、海藻酸系樹脂、酰胺系樹脂等。樹脂粒子的非水溶性的性質(zhì)除了指樹脂粒子自身為非水溶性的性質(zhì)以外,還指水溶性的丙烯酸系樹脂、海藻酸系樹脂或酰胺系樹脂被交聯(lián)而變?yōu)榉撬苄缘男再|(zhì)。此處,所謂“非水溶性”,是指添加到水中后、在目視水平下不溶解而變?yōu)閼腋『?或分散的狀態(tài)的性質(zhì)。
多孔樹脂粒子(C)的平均粒徑優(yōu)選為5μm以下。如果大于5μm,則容易從覆膜脫離。而且,多孔樹脂粒子(C)的平均粒徑更優(yōu)選為3μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1μm以下。但是,如果太小,則會(huì)有分散性、處置性差的情況。由此,多孔樹脂粒子(C)的平均粒徑優(yōu)選為0.05μm以上。而且,對(duì)于多孔樹脂粒子(C)的平均粒徑的測(cè)定方法沒有特別限制,可以利用使用了激光衍射式粒度分布測(cè)定裝置等的公知的方法進(jìn)行測(cè)定。另外,本發(fā)明中所用的多孔樹脂粒子(C)只要具有開孔即可,其比表面積沒有特別限定,然而在基于BET法的測(cè)定中比表面積優(yōu)選為0.5m2/g以上。
作為多孔樹脂粒子(C)的具體例,可以舉出東洋紡織株式會(huì)社制的“TAFTIC HU700E”、“TAFTIC HU707E”、“TAFTIC HU720SF”、“TAFTIC HU720P”、“TAFTIC HU820E”等;日清紡化學(xué)株式會(huì)社制的“Flavikafine”(聚海藻酸鈣系);株式會(huì)社Toabo Corporation制的、“POMP605”、“POMP610”、“POMP900”等;積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的“ADVANCELL HB-2051”、“ADVANCELL HB-4051”等;積水化成品工業(yè)株式會(huì)社制的“MBP-8”、“ACP-8C”等;Toray株式會(huì)社制的“Nylon 6TR-1”、“Nylon 6TR-2”等;等。而且,在這些粒子中,可以使用市售的濕式微粉碎機(jī)·分散機(jī)(珠磨機(jī))進(jìn)行濕式粉碎等而將平均粒徑調(diào)整為上述范圍內(nèi)。
(成分比率)
表面處理劑中所含的水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)的含量?jī)?yōu)選相對(duì)于表面處理劑的固體成分總質(zhì)量為35.0質(zhì)量%以上且85.0質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為45.0質(zhì)量%以上且65.0質(zhì)量%以下。如果水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)的含量處于該范圍內(nèi),則可以制造進(jìn)一步提高了親水性及親水持續(xù)性的覆膜。
另外,水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)的含量?jī)?yōu)選相對(duì)于表面處理劑的固體成分總質(zhì)量為10.0質(zhì)量%以上且60.0質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為20.0質(zhì)量%以上且40.0質(zhì)量%以下。如果水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)的含量處于該范圍內(nèi),則可以制造進(jìn)一步提高了耐水密合性及耐腐蝕性的覆膜。
而且,表面處理劑中所含的水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)的固體成分質(zhì)量(MA)與水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)的固體成分質(zhì)量(MB)的比(MA/MB)優(yōu)選為0.5以上且10.0以下,更優(yōu)選為0.6以上且8.5以下。
此外,表面處理劑中所含的多孔樹脂粒子(C)的含量?jī)?yōu)選相對(duì)于所述表面處理劑的固體成分總質(zhì)量為5.0質(zhì)量%以上且55.0質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為10.0質(zhì)量%以上且30.0質(zhì)量%以下。如果多孔樹脂粒子(C)的含量處于該范圍,則可以制造進(jìn)一步提高了親水性及親水持續(xù)性的覆膜。
而且,多孔樹脂粒子(C)的質(zhì)量(MC)與所述水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)的固體成分質(zhì)量(MA)及所述水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)的固體成分質(zhì)量(MB)的合計(jì)的比{MC/(MA+MB)}優(yōu)選為0.06以上且1.5以下,更優(yōu)選為0.1以上且1.3以下。如果為該范圍內(nèi),則可以制造進(jìn)一步提高了親水性、耐腐蝕性、以及對(duì)于粉塵的防污性能(耐粉塵附著性)的覆膜。
(其他成分)
本發(fā)明的表面處理劑只要是具有水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)、水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)和多孔樹脂粒子(C)的表面處理劑,就沒有特別限制,除此以外,也可以為了改善涂裝性、操作性、涂膜物性等而添加各種水系溶劑或涂料添加劑等添加劑。作為添加劑,例如可以舉出水溶性有機(jī)溶劑、交聯(lián)劑、表面活性劑、表面調(diào)整劑、濕潤分散劑、防沉降劑、防氧化劑、消泡劑、防銹劑、抗菌劑、防霉劑等,可以配合它們中的1種或2種以上。
[表面處理劑的制造]
本發(fā)明的表面處理劑可以通過將水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)、水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)、多孔樹脂粒子(C)、和根據(jù)需要使用的各種添加劑添加到水性溶劑中并混合而制造。除此以外,也可以通過如下操作來制造,即,將水溶性樹脂粘結(jié)劑(A)和水溶性樹脂粘結(jié)劑(B)添加到水性溶劑中,在常溫下或在加熱的同時(shí)混合后,添加多孔樹脂粒子(C)、或多孔樹脂粒子(C)的水分散體并混合,根據(jù)需要添加各種添加劑并進(jìn)一步混合而制造。
(水性溶劑)
本發(fā)明的所謂水性溶劑,是指在以全部溶劑的質(zhì)量為基準(zhǔn)時(shí)含有50質(zhì)量%以上的水的溶劑。作為水性溶劑中所含的水以外的溶劑,例如可以舉出己烷、戊烷等烷烴系溶劑;苯、甲苯等芳香族系溶劑;乙醇、1-丁醇、乙基溶纖劑等醇系溶劑;四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷等醚系溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁氧基乙酯等酯系溶劑;二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶劑;二甲亞砜等砜系溶劑;六甲基磷酸三酰胺等磷酸酰胺系溶劑;等。這些水以外的溶劑可以混合1種,然而也可以組合地混合2種以上。而且,從環(huán)境上及經(jīng)濟(jì)上的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選僅使用水。
[表面處理方法及覆膜的制造方法]
本發(fā)明的表面處理方法(例如帶有覆膜的金屬材料的制造方法)包括使上述表面處理劑接觸金屬材料的表面的一部分或全部的接觸工序、和對(duì)接觸了所述表面處理劑的金屬材料的表面進(jìn)行干燥的干燥工序,可以利用這些工序制造覆膜。
(接觸工序)
表面處理劑的接觸方法可以根據(jù)所處理的金屬材料的形狀等適當(dāng)?shù)剡x擇最佳的方法。作為接觸方法,例如可以舉出輥涂法、浸漬法、噴涂法等。更具體而言,例如,如果金屬材料為片狀,則優(yōu)選使用輥涂法或噴涂法。另外,如果金屬材料為成形品,則優(yōu)選使用浸漬法。
上述接觸工序中的表面處理劑的接觸條件沒有特別限定。例如,接觸表面處理劑時(shí)的該表面處理劑及金屬材料的溫度優(yōu)選為5℃以上且50℃以下,更優(yōu)選為20℃以上且40℃以下,然而并不受這些溫度限制。而且,接觸時(shí)間可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,然而通常為2秒以上且180秒以內(nèi)。
(干燥工序)
干燥方法沒有特別限定,例如可以舉出使用了熱風(fēng)、感應(yīng)加熱器、紅外線、近紅外線等的方法。另外,干燥時(shí)間可以根據(jù)表面處理劑的組成適當(dāng)?shù)剡x擇最佳的條件,然而從生產(chǎn)率和覆膜形成性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為1秒以上且1800秒以下的范圍內(nèi),更優(yōu)選為10秒以上且1200秒以下的范圍內(nèi)。
作為干燥溫度,只要是通常的干燥溫度即可,金屬材料的最高到達(dá)溫度(PMT)優(yōu)選為60℃以上,更優(yōu)選為80℃以上,特別優(yōu)選為150℃以上。如果干燥溫度低于60℃,則會(huì)殘存作為表面處理劑的主溶劑的水分,覆膜無法固定于金屬材料表面上,會(huì)有耐腐蝕性、親水持續(xù)性降低的情況。
本發(fā)明的表面處理方法可以在接觸工序前,根據(jù)需要,出于除去金屬材料的表面的油分或污物的目的而實(shí)施前處理。在金屬材料上,有時(shí)出于防銹目的涂布有防銹油,有時(shí)在操作中附著加工油等油分或污物。因而,通過實(shí)施前處理,使金屬材料的表面潔凈,可以使得表面處理劑在金屬材料上均勻地接觸。而且,在金屬材料的表面沒有油分、污物等、可以使表面處理劑均勻地接觸的情況下,不需要特別地進(jìn)行前處理。前處理方法沒有特別限定,可以舉出熱水洗、溶劑清洗、堿脫脂清洗、酸洗等方法。
另外,也可以出于提高耐腐蝕性的目的,在接觸工序之前,實(shí)施在金屬材料上形成具有耐腐蝕性的覆膜的處理。作為該處理方法沒有特別限定,然而可以舉出使用了鉻酸鉻酸鹽、磷酸鉻酸鹽、磷酸鋯等化成處理劑的化成處理、使用含有鉻或不含有鉻的表面處理劑形成具有耐腐蝕性的覆膜的處理等。
對(duì)于所使用的金屬材料的形狀、結(jié)構(gòu)等沒有特別限定,例如可以舉出板狀、箔狀等。所使用的金屬材料可以舉出鋁材、銅材、鐵材、鈦材及各自的合金材料(例如各種SUS材料)等。其中,適合為鋁材及鋁合金材料。此外,也可以在與該金屬材料不同的金屬材料、陶瓷材料、有機(jī)材料等基材上利用例如鍍敷、蒸鍍、金屬包層(クラッド)等方法被覆上述的鋁材、鋁材、銅材、鐵材、鈦材及各自的合金材料等。而且,雖然在上述內(nèi)容中以作為基材在金屬材料上形成覆膜為一例舉出而進(jìn)行了說明,然而本發(fā)明的基材并不限定于此,例如也可以在陶瓷材料、玻璃材料、有機(jī)材料等任何的基材上形成覆膜。
[覆膜]
使用上述表面處理劑制造的覆膜的干燥質(zhì)量(覆膜量)優(yōu)選為0.01~3.0g/m2的范圍內(nèi),更優(yōu)選為0.2~1.5g/m2的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為0.3~1.3g/m2的范圍內(nèi)。如果該覆膜量小于0.01g/m2,則會(huì)有親水性、耐腐蝕性降低的情況,因此不優(yōu)選,如果大于3.0g/m2,則會(huì)有親水性、耐水密合性降低的情況,因此不優(yōu)選。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的表面處理劑、覆膜、以及表面處理方法,可以形成耐腐蝕性、親水性及親水持續(xù)性優(yōu)異、并且對(duì)親水性及疏水性的粉塵的防污性能(耐粉塵附著性)優(yōu)異的親水性覆膜。由此,使用形成有本發(fā)明的親水性覆膜的鋁鰭片材料制造的熱交換器(例如裝入冷氣設(shè)備、暖氣設(shè)備等空調(diào)機(jī)中的熱交換器等)不僅具有耐腐蝕性、親水性、親水持續(xù)性等性能,而且具有防止粉塵的附著的性能,因此可以抑制熱交換效率的降低。
[實(shí)施例]
以下將利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳述,然而下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍中變更實(shí)施的情況全都包含于本發(fā)明中。
[試驗(yàn)片的制作]
(金屬材料)
作為金屬材料,使用了JIS H4000:2014中規(guī)定的鋁材料(A1050P)、以及JIS G4305:2012中規(guī)定的不銹鋼材料(SUS304)。各種金屬材料的大小為縱300mm×橫150mm×厚0.1mm。
(對(duì)金屬材料的前處理)
將各種金屬材料在堿脫脂劑(商品名:FINE CLEANER 315E、日本帕卡瀨精株式會(huì)社制)的30g/L水溶液中在40℃浸漬60秒,去掉了各種金屬材料的表面上的油分、污物。然后,對(duì)金屬材料的表面進(jìn)行水洗,在100℃干燥。
(對(duì)鋁材料的磷酸鉻酸鹽處理)
向?qū)嵤┝松鲜銮疤幚淼匿X材料的表面,以使Cr附著量為給定量的方式,在50℃噴涂2~10秒的磷酸鉻酸鹽表面處理劑(商品名:Alcrome(アルクロム)-K702、日本帕卡瀨精株式會(huì)社制)的4.7g/L水溶液后,水洗,在80℃干燥3分鐘,形成磷酸鉻酸鹽覆膜。
(表面處理劑)
作為水性溶劑使用水,在攪拌的同時(shí),以表1中所示的固體成分質(zhì)量比例依次添加各成分,制備出各實(shí)施例及各比較例的表面處理劑。而且,表1中的各成分的種類欄中記載的各記號(hào)是指表2~4中分別表示的物質(zhì)。另外,表面處理劑中的固體成分全都設(shè)為10質(zhì)量%。
[表1]
[表1]
[表2]
[表2]
[表3]
[表3]
[表4]
[表4]
(表面處理)
在實(shí)施了前處理的鋁材料、實(shí)施了前處理及磷酸鉻酸鹽處理的鋁材料、或不銹鋼材料的表面,使用棒涂機(jī)涂布各種表面處理劑(實(shí)施例1~25及比較例1~4的表面處理劑)后,不進(jìn)行水洗,在表5所示的干燥溫度干燥10秒,由此形成各種表面處理劑的覆膜,制作出各試驗(yàn)片。而且,各試驗(yàn)片的覆膜的形成是通過以達(dá)到表5所示的覆膜量的方式調(diào)整各種表面處理劑的濃度、改變所使用的棒涂機(jī)的種類而實(shí)施。使用像這樣制作出的各試驗(yàn)片進(jìn)行了以下的性能評(píng)價(jià)。而且,表5中的干燥溫度表示試驗(yàn)片的最高到達(dá)溫度(PMT)。
[表5]
[表5]
[性能評(píng)價(jià)]
對(duì)試驗(yàn)片1~29進(jìn)行了各種性能評(píng)價(jià)。性能評(píng)價(jià)的結(jié)果是,將◎(等級(jí)1)、○(等級(jí)2)及△(等級(jí)3)判斷為合格(滿足給定基準(zhǔn)),將×(等級(jí)4)判斷為不合格(給定基準(zhǔn)以下)。
(耐水密合性:濕摩擦試驗(yàn))
對(duì)于耐水密合性,將用純水弄濕了的無塵布放在試驗(yàn)片上,從其上方用玻璃棒施加1kg的載荷,與試驗(yàn)片的面平行地來回滑動(dòng)10cm的寬度5次,觀察滑動(dòng)部位的外觀變化,基于以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。將其結(jié)果表示于表6中。
(評(píng)價(jià)基準(zhǔn))
◎(等級(jí)1):完全沒有變化
○(等級(jí)2):隱約地看到滑動(dòng)痕
△(等級(jí)3):雖然看到滑動(dòng)痕然而看不到覆膜的剝離
×(等級(jí)4):可以看到明顯的覆膜的剝離(可以看到基底)
(初期親水性)
親水性是使用接觸角儀(型名:DIGIDROP D-S、法國GBX公司制),利用液滴法測(cè)定出接觸角。具體而言,向試驗(yàn)片表面滴下2μL的水滴,測(cè)定出30秒后的接觸角。其后,基于以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了測(cè)定結(jié)果。將其結(jié)果表示于表6中。
(評(píng)價(jià)基準(zhǔn))
◎(等級(jí)1):20°以下的接觸角
○(等級(jí)2):大于20°且為35°以下的接觸角
△(等級(jí)3):大于35°且為45°以下的接觸角
×(等級(jí)4):大于45°的接觸角
(親水持續(xù)性:加熱循環(huán)試驗(yàn))
加熱循環(huán)試驗(yàn)是在將試驗(yàn)片浸漬于去離子水中的狀態(tài)下進(jìn)行6小時(shí)流水(流水量:用去離子水且為0.5L/分鐘)后,在80℃干燥18小時(shí),將該操作設(shè)為1個(gè)循環(huán),反復(fù)進(jìn)行10個(gè)循環(huán)。其后,向試驗(yàn)片的表面滴下2μL的水滴而測(cè)定出接觸角,基于以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了測(cè)定結(jié)果。將其結(jié)果表示于表6中。
(評(píng)價(jià)基準(zhǔn))
◎(等級(jí)1):20°以下的接觸角
○(等級(jí)2):大于20°且為35°以下的接觸角
△(等級(jí)3):大于35°且為45°以下的接觸角
×(等級(jí)4):大于45°的接觸角
(耐腐蝕性)
利用鹽水噴霧試驗(yàn)評(píng)價(jià)了耐腐蝕性。鹽水噴霧試驗(yàn)是依照J(rèn)IS-Z-2371進(jìn)行。在進(jìn)行240小時(shí)鹽水噴霧后,用純水輕輕地刷洗并使之干燥。利用目視觀察了試驗(yàn)片的腐蝕狀態(tài),求出平面部的白銹發(fā)生的面積率,基于以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了耐腐蝕性。將其結(jié)果表示于表6中。
(評(píng)價(jià)基準(zhǔn))
◎(等級(jí)1):5%以下的腐蝕
○(等級(jí)2):大于5%且為20%以下的腐蝕
△(等級(jí)3):大于20%且為50%以下的腐蝕
×(等級(jí)4):大于50%的腐蝕
(耐粉塵附著性)
耐粉塵附著性評(píng)價(jià)是依照日本特開2009-229040號(hào)公報(bào)中記載的方法進(jìn)行。將疏水性的炭黑和親水性的關(guān)東壚坶質(zhì)土用空氣吹向覆膜表面,利用目視觀察了由炭黑和關(guān)東壚坶質(zhì)土的附著造成的著色并進(jìn)行了四等級(jí)評(píng)價(jià)。基于以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了耐腐蝕性。將其結(jié)果表示于表6中。
(評(píng)價(jià)基準(zhǔn))
◎(等級(jí)1):基本上沒有附著
○(等級(jí)2):附著面積大于5%且為20%以下
△(等級(jí)3):附著面積大于20%且為50%以下
×(等級(jí)4):附著面積大于50%
[表6]
【表6】
由以上的評(píng)價(jià)結(jié)果表明,根據(jù)本發(fā)明的表面處理劑、覆膜、以及表面處理方法,可以形成親水性、親水持續(xù)性、耐腐蝕性、以及耐水密合性優(yōu)異、并且對(duì)親水性及疏水性兩種粉塵的防污性能優(yōu)異的覆膜。