高耐蚀性亲水化处理剂、亲水化处理液及亲水化处理方法

专利名称：高耐蚀性亲水化处理剂、亲水化处理液及亲水化处理方法
技术领域：
本发明是一种有关将铝、铝合金、铜、铜合金、不锈钢等作为原材时金属材料的表面，特别是用在做热交换器时，能赋予这些材料表面优越的亲水性及高耐蚀性的新颖性亲水化处理剂、亲水化处理液及亲水化处理方法。
又，热交换器大多以内流传热媒体的导管、及专司放热的散热片为基本构造，且主要是以焊接接合，热交换器腐蚀上最大的问题就是由导管孔蚀(贯通腐蚀)所引起的传热媒体外泄，由于该种腐蚀形态对热交换器来说是一种致命的损伤，因此采取了各种的对策，例如基于牺牲散热片令其腐蚀来保护导管的概念，将散热片的自然电位调为较导管低的方法、或在导管本身设牺牲腐蚀部的方法等，如此一来，虽对铝合金制热交换器的防蚀上做了特别考量，但在实用环境上光是材料的处理上仍大有不足之处。
为了防止以上的问题发生进而提出并实施了许多方法，例如在散热片的表面进行亲水化处理，用来防止水滴形成交联作用，提高湿水性，再者于亲水化皮膜中添加腐蚀抑制剂，同时赋予亲水性及耐蚀性的方法。
像这种的表面处理方法，例如特开平6-116527号公报中揭示出一种亲水性金属表面处理剂，其含有作为皮膜形成成分的丙烯酸聚合物、作为交联剂的钒化合物及作为亲水性赋予成分的硅源；但，该皮膜的亲水性虽良好，由于其耐水溶解性不足因此很难维持长期的耐蚀性，另外在臭气性上也有问题。
又，在特开平6-322552号公报中揭示出一种亲水性表面处理剂，其含有由固形份换算羧甲基纤维素的钠盐及/或钾盐5～25重量分、羧甲基纤维素的铵盐25～50重量分、及N-羟甲基丙烯酸醯25～70重量分所组成相对合计成分的100重量分，聚丙烯酸为5～50重量分及聚环氧乙烷为5～50重量分，并以其进行的亲水性表面处理浴、铝材的表面处理方法；再者，虽也揭示出含有0.6～9重量分的锆化合物(作为Zr)，但以该方法所形成的皮膜，其亲水持续性及长期耐蚀性皆不足。
又，在特开平7-102189号中揭示出一种亲水性表面水溶液，其含有将聚羟基烷基锁以固形份换算含有10重量％以上的水性高分子化合物、(a)包含羧基及/或羟基的不饱和聚合性单体或不饱和聚合性水性高分子化合物、(b)包含羧基及/或羟基的天然性高分子化合物或其诱导体、(c)水性醇酸树脂、(d)水性马来酸化油、(e)水性聚酯树脂、(f)水性聚丁二烯树脂、(g)水性聚醯树脂、(h)水性环氧树脂、(I)水性聚尿烷树脂、(j)水性酚醛树脂、(k)水性氨基树脂、(1)水性无机系交联剂(铬、钛、铝、锌、锆等的化合物)，由前述(a)～(1)中选出至少一种水性树脂作为主成分；但，以该水溶液形成的皮膜中亲水持续性较差。
像这种能赋予热交换器良好的亲水持续性及耐蚀性的亲水化处理剂，迄今仍尚未确立。
本发明即为解决公知技术既存之上述问题点所思及者，具体来说系以提供一种能赋予以铝、吕合金、铜、铜合金、不锈钢等作为原材之金属材料表面亲水性及高耐蚀性之亲水化处理剂、亲水化处理亦及亲水化处理方法为目的。
也就是，本发明的高耐蚀性亲水化处理剂特征在于包含N-乙烯基醯及具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体及共聚物的亲水性聚合物(a)、有机交联剂(b)及由Ti、V、Cr、Mn、Co、Zn、Zr、Mo、Ce及W选出至少一种金属化合物(c)作为必须成分。前述亲水性聚合物(a)中的N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体的重量比以95∶5～20∶80的范围内为理想；又，前述有机系交联剂(b)以环氧化合物为宜；再者，以含有由防菌、防霉、界面活性剂及增黏剂组成中选出至少一种添加剂者为理想；又，相对于前述亲水性聚合物(a)的100重量分，有机系交联剂(b)以0.1～200重量分、金属化合物(c)以1～200重量分的重量比例来配合较为理想。接着，本发明的高耐蚀性亲水化处理液以含有前述亲水化处理剂1～100g/L的浓度为特征，又，本发明的高耐蚀性亲水化处理方法的特征是将亲水化处理剂或亲水化处理液附着于金属材料的表面，使其干燥后形成亲水化皮膜。
又，N-乙烯基醯及具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体及共聚物的亲水性聚合物(a)中，N-乙烯基醯与聚合性单量体的重量比以95∶5～20∶80为宜，更佳为90∶10～30∶70，再更理想为70∶30～50∶50；该重量比若不满95∶5，也就是聚合性单量体若过少，形成的亲水化皮膜的耐水溶解性不良，相反的若超过20∶80，也就是聚合性单量体若过多，亲水持续性则低下。
本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液中作为必须成分的有机系交联剂(b)，用来于形成的亲水化皮膜中固定亲水性聚合物(a)者，也就是，该有机系交联剂(b)在亲水化皮膜中是扮演结合剂的角色，用来抑制亲水性聚合物的流散，确保长期性的优良亲水性、耐水溶解性、臭气性等；因此，即使在本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液中添加防菌剂及/或防霉剂，由于皮膜溶出量少，能抑止防菌剂及/或防霉剂的早期溶出，使防菌及防霉效果的持续性更佳。
该有机系交联剂(b)只要是能与亲水性聚合物(a)产生交联的有机系化合物即可，并不限定其种类，又，对于胶态分散、乳液等液体状态或非离子性、阴离子性、阳离子性等的离子性也无特别限制，作为有机系交联剂的，举凡有如聚乙烯乙二醇二缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚的环氧化合物、如重亚硫酸盐嵌段化聚异氰酸酯的嵌段化聚异氰酸酯、如羟甲基蜜胺、羟甲基尿素的聚羟甲基、二氮杂环丙烷化聚乙烯氧化物等聚氮杂环丙烷化合物、乙二醛、糠醛等醛类；这些有机系交联剂中由耐水溶解性的观点来看，以环氧化合物为宜，而环氧化合物的代表例可举出含有山梨糖醇聚缩水甘油醚、丙三醇聚缩水甘油醚、二丙三醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、乙烯乙二醇二缩水甘油醚、聚乙烯乙二醇二缩水甘油醚、丙烯乙二纯二缩水甘油醚、聚乙烯乙二醇二缩水甘油醚、乙烯氧化物的苯酚系缩水甘油醚、含有乙烯氧化物的月桂醇系缩水甘油醚及双苯酚型环氧树脂等。
交联后的亲水性聚合物的分子量一般是在1万至500万的范围内，理想为10万至300万，更理想为20万至200万的范围内。
本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液中作为必须成分的金属化合物(c)，扮演着在各种环境中抑制腐蚀进行的缓蚀剂(inhibitor)的角色，通过将其混于亲水化皮膜中，能确保长期的优越耐蚀性，作为该种金属化合物(c)的，只要是含有至少一种由Ti、V、Cr、Mn、Co、Zn、Zr、Mo、Ce及W组成群中选出的化合物即可，如氧化物、氢氧化物、氟化物、氯化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐、磷酸盐、有机物等，并不限定其种类。
作为钛化合物者，举凡有氧化钛、钛氟化氢酸、及其盐(钾、铵盐等)、硫酸钛及其盐(钾、铵盐等)、硫酸氧钛、钛乙醯丙酮酯、钛四乙醯丙酮酯、钛丙醇酸酯、钛三乙醇胺酯等。
作为钒化合物者，可列举出五酸化钒、甲基钒酸盐(钠、钾、铵盐等)、五氟化钒、硫酸氧钒、钒乙醯丙酮酯、氧钒乙醯丙酮酯等。
作为铬化合物者，可列举出氧化铬、重铬酸及其盐(钠、钾、铵盐等)、氟化铬、碳酸铬、硝酸铬、硫酸铬、磷酸铬、重磷酸铬、铬乙醯丙酮酯等。
作为锰化合物者，可列举出氧化锰、锰酸盐(钠、钾盐等)、过锰酸及其盐(钠、钾、钙、锂盐等)、碳酸锰、硝酸锰、磷酸锰、磷酸氢锰、锰乙醯丙酮酯等。
作为钴化合物者，可列举出氧化钴、氢氧化钴、碳酸钴、硝酸钴、硫酸钴及其盐(钾、铵盐等)、磷酸钴、焦磷酸钴、钴乙醯丙酮酯等。
作为锌化合物者，可列举出氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌、硝酸锌、硫酸锌及其盐(钾、铵盐等)、磷酸锌、磷酸氢锌、锌乙醯丙酮酯等。
作为锆化合物者，可列举出氧化锆、氢氧化锆、锆氟化氢酸及其盐(钾、铵盐等)、氯氧化锆、羟氯化锆、碳酸锆铵、碳酸锆钾、硫酸锆、硝酸锆、醋酸锆、磷酸锆、硝酸锆、磷酸钠锆、丙酸锆、锆单乙醯丙酮酯、锆双乙醯丙酮酯、锆四乙醯丙酮酯、锆乙醯丙酮酯双乙基乙醯酯、锆乙醯酯、硬脂酸锆、辛酸锆等。
作为钼化合物者，可列举出氧化钼、钼酸、及其盐(钠、钾、镁、铵盐等)、氧钼乙醯丙酮酯等。
作为铈化合物者，可列举出氧化铈、氢氧化铈、氯化铈、碳酸铈、硫酸第二铈及其铵盐、硝酸铈、硝酸第二铈铵、醋酸铈、磷酸铈、辛酸铈、铈乙醯丙酮酯等。
作为钨化合物者，可列举出氧化钨、钨酸及其盐(钠、钾、镁、铵盐等)。
又，也可使用这些金属的复合化合物，例如重铬酸锌、过锰酸锌、钨酸钴、钨酸铈等或氧化物混合体的颜料等。
本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液中，只要不损其效果尚可添加防菌剂及/或防霉剂，通过添加这些成分即可防止由细菌、酵母、霉等繁殖所引起的腐臭；本发明所使用的防菌剂及/或防霉剂，以在将本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液附着于金属表面后的干燥工程中，受得了除去作为处理剂或处理液溶媒的水时的加热，分解温度约在100℃以上者为宜，该种防菌剂及/或防霉剂可举出5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-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、钠伸乙基双(二硫代甲基胺酸酯)、钠-2-吡啶硫醇-1-氧化物、锌-2-吡啶硫醇-1-氧化物、2，2’-二硫代双(吡啶-1-氧化物)、2，4，5，6-四氯异腈、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、对-氯-间二甲苯酚、去氢乙酸、邻-苯基酚、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、1，2-苯并异噻唑啉钡、二碘甲基-对-甲苯砜、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、10，10′-氧基双苯氧基砷、1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷、2-溴-2-硝基丙烷二醇、对-氧基安息香酸丙酯、对-氧基安息香酸丁酯、3-碘-2-丙基丁基胺基甲酸酯、1，3-二羟甲基-5，5′-二甲基乙内醯脲、1或3-单羟甲基-5，5′-二甲基乙内醯脲及银系等各种无机系抗菌剂等。
前述防菌剂及/或防霉剂之添加量，相对于成分(a)、(b)及(c)的合计重量100重量分，以0.1～30重量％为宜，又以1～20重量％更佳，该添加量在未满0.1重量％时，所型成亲水化皮膜的细菌抵抗性或抗霉性无法充分表现，相反地若超过30重量％，其效果达到饱和处理剂或处理液的成本提高，在经济性上形成浪费。
为了使利用本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液所形成皮膜的润滑性更为提高，或加强处理剂或处理液于金属材料表面上的附着濡湿性，视必要性亦可添加界面活性剂，以此目的而使用的界面活性剂虽并不限定其非离子性、阴离子性、阳离子性、两性等的离子性，但若使用与成分(a)、(b)及(c)离子性相反者，将会阻害处理剂或处理液的安定性，视为不理想。
本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液中所能添加的界面活性剂，例如非离子性者有聚羟乙烯月桂基醚、聚羟乙烯硬脂基醚等聚羟乙烯烷基醚、聚羟乙烯壬基苯基醚等聚羟乙烯烷基苯基醚、羟乙烯及羟丙烯之嵌段聚合物、山梨糖醇单月桂酸酯、山梨糖醇单硬脂酸酯等山梨糖醇脂肪酸酯、聚羟乙烯月桂酸酯、聚羟乙烯硬脂酸酯、聚羟乙烯油酸酯等聚羟乙烯的脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚羟乙烯丙二醇烷基苯酚醚等。
作为阴离子性界面活性剂者，有月桂基酸钠、硬脂酸钠、油酸钠等脂肪酸盐、月桂基硫酸钠等烷基硫酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、链烯基磺基琥珀酸、聚羟乙烯烷基硫酸盐等。
又，作为阳离子性界面活性剂者，例如有硬脂胺乙酸盐等的烷基胺盐、硬脂三甲基铵等4级铵盐、月桂基三甲铵基乙内盐等的烷基三甲铵基乙内盐、胺化氧等。
作为两性界面活性剂者，例如有烷基胺丙酸盐、烷基二甲基三甲铵基乙内盐等，又，氟系界面活性剂亦可使用硅系界面活性剂。
前述界面活性剂的添加量，相对于其并用成分(a)、(b)及(c)的合计重量100重量分，以0.05～20重量％为宜，更理想为0.1～10重量％；该添加量未满0.05重量％时，形成的亲水化皮膜的润滑性无法充分展现，相反地若超过20重量％，皮膜及金属材料间的密着性恐有低下的可能，因而不理想。
又，为控制本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液中形成的皮膜的附着量，视必要性亦可添加增黏剂，因此目的所使用的增黏剂，例如有羟乙基纤维素、羧甲基纤维素的钠盐、钾盐、铵盐、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯吡咯烷酮及乙酸乙烯的共聚物、将聚乙酸乙烯树脂部分碱化的聚乙烯醇等。
前述增黏剂的添加量相对于其并用成分(a)、(b)及(c)的合计重量100重量分，以0.5～50重量％为宜，更理想为3～30重量％；该添加量未满0.5重量％时，不易形成较厚的亲水化皮膜层，反之若超过50重量分时，则亲水化处理剂或亲水化处理液的黏度过高作业性变差，是为不理想。
本发明的亲水化处理剂中，相对于前述亲水性聚合物(a)100重量分，以有机系交联剂(b)0.1～200重量分、金属化合物(c)1～200重量分的重量比例来配合较为理想，更理想则是相对于亲水性聚合物(a)100重量分，配合有机系交联剂(b)1～100重量分、金属化合物(c)5～100重量分；有机系交联剂(b)的配合重量比例不满0.1重量分时，形成的亲水化皮膜的耐水溶解性不足，相反地若超过200重量分，皮膜的亲水性及柔软性皆变差，是为不理想。又，金属化合物(c)的配合重量比例若未满1重量分时，形成的亲水化皮膜的耐蚀性不足，相反地若超过200重量分，则有产称臭气的可能，又皮膜的柔软性亦低下而不理想。
本发明的亲水化处理液中，前述亲水化处理剂以1～100g/L的浓度较为理想，更宜为5～50g/L的浓度范围；该浓度若未满1g/L，则难以确保发挥亲水性、耐蚀性等机能后所得到皮膜的厚度，相反地若超过100g/L，则其效果过于饱和造成经济上的浪费。
本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液的溶媒虽系以水为主体，但为调整或改善干燥速度，或提高成分的可溶性，亦可并用各种乙醇类、醚类、酮类、乙二醇类等的水溶性溶媒，又，本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液中，在不损及本发明主旨或皮膜性能的范围内，亦可添加其它如防锈剂、涂平剂(leveling)、填充剂、着色剂、消泡剂等一种以上。
本发明的亲水化处理剂，虽可就此使用、或以水稀释成亲水化处理液使用，该处理液的浓度或黏度可利用金属材料表面附着方法、所需的皮膜厚度等来作适当调整，其中，将本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液附着于金属材料表面上的方法并无特别限制，可利用涂布器或刷毛等以涂布法、浸渍法、吹涂法、喷雾法、喷涂法任一种进行；又，有关附着于金属材料表面时的接触时间并无特别限制。
将本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液附着于金属材料表面后的干燥方法，虽无特别限制，但通常以使用热风干燥炉在50～300℃温度范围内进行干燥较为理想，更理想为100～250℃；该干燥温度若不满50℃时，无法充分进行成膜而形成耐蚀性及耐水溶解性皆不良的亲水化皮膜，相反地，若超过300℃，则有产生亲水性及臭气问题的可能，视为不理想。
又，使用本发明的亲水化处理剂或亲水化处理液，在干燥后所形成的亲水化皮膜厚度，以0.05～5μm的范围为宜，更理想为0.1～2μm；该皮膜厚度若未满0.05μm，则难以发挥充分的亲水性，相反地若超过5μm，则热传导性可能会降低，因而不适当。
本发明的亲水化处理方法中，将金属材料表面进行脱脂洗净后，或为提高耐蚀性等而进行化成处理等前处理后，使亲水化处理剂或亲水化处理液附着于金属材料表面上，再将其加热干燥形成亲水化皮膜；为提高耐蚀性所进行的化成处理，可列举出阳极酸化处理、勃姆石处理、磷酸铬酸盐处理、铬酸铬酸盐处理、及各种非各酸盐处理(锆系、钛系、钒系、铈系、磷酸锌系、硅硅偶合剂系、树脂系等)。
实施发明的最佳型态以下，同时举出实施例及比较例对本发明的亲水化处理剂、亲水化处理亦即亲水化处理方法的效果作一更具体说明，但，本发明的范围并不限定在这些实施例。
试验材料
使用铝合金板(JIS-3004，尺寸70mm×150mm，板厚0.12mm)。
处理条件依照下列工程[1]→[2]→[3]→[4]→[5]→[6]→[7]→[8]的顺序进行处理，制作亲水化处理板。[1]脱脂(65℃，2分钟，浸渍法)使用市售的碱性脱脂剂水溶液(登录商标Finecleaner-315的3％水溶液，日本巴卡莱近估股份有限公司制造)。[2]水洗(常温，30秒，喷涂法)[3]化成处理(40℃，1分钟，浸渍法)使用市售的磷酸各酸盐化成处理剂水溶液(登录商标AlcromK702SL；4％及AlcromK702AC；0.3％的混合水溶液，皆为日本巴卡莱近估股份有限公司制造)，于铝合金板上形成磷酸铬酸盐皮膜(硌附着量50～60mg/m2)[4]水洗(常温，30秒，喷涂法)[5]去离子水洗(常温，30秒，喷涂法)[6]去水干燥(50℃，3分钟，热风干燥机)[7]亲水化处理将完全不挥发成分含有量调整为3％的亲水化处理液，使用辊涂机No.10于磷酸铬酸盐处理板上涂布(加热干燥后亲水化皮膜的厚度为0.4～0.5μm)；其中，亲水化处理剂利用下述成分及添加剂做调整，而亲水化处理液的组成示于

图1(表1实施例1～10)及图2(表2比较例1～7)。[8]加热干燥(150℃，10分钟，热风干燥机)(a)亲水性聚合物NVA/丙烯酸钠共聚物＝30/70(重量比)NVA/丙烯酸共聚物＝60/40(重量比)NVA/丙烯酸钾共聚物＝90/10(重量比)NVA单聚物聚丙烯酸(注)NVAN-乙烯基醯(b)有机系交联剂环氧系(聚乙烯乙二醇二缩水甘油醚)嵌段异氰酸酯(阴离子性聚酯尿烷树脂)醛系(乙二醛)(c)金属化合物钛系钛丙醇酸酯钒系甲基钒酸钠铬系硝酸铬锰系过锰酸钾锌系磷酸锌锆系碳酸锆铵钼系钼酸铵铈系硝酸第二铈铵钨系钨酸钠复合系细仓化学(股份)制绿色颜料(Green2024)(钴、锌、钛、镍的复合氧化物)(d)添加剂(防菌剂)锌-2-吡啶硫醇-1-氧化物(界面活性剂)旭电化工业(股份)制非离子性界面活性剂(AdecanolB797)(增黏剂)聚乙烯吡咯烷酮(聚合度360)表2中，比较例1中亲水性聚合物并非形成共聚物，而是形成如N-乙烯基醯般单聚物的亲水化皮膜。
比较例2是利用完全不含使用N-乙烯基醯共聚成共聚物的亲水性共聚物，来形成亲水化皮膜。
比较例3是形成一不含有机系交联剂的亲水化皮膜。
比较例4是形成一不含金属化合物的亲水化皮膜。
比较例5为特开平6-116527号公报的实验第F8号。
比较例6为特开平6-322552号公报的实施例38。
比较例7为特开平7-102189号公报的实施例45。
评估方法(1)亲水持续性将前述亲水化处理板在室温下浸渍于去离子水中72小时，以80℃干燥5分钟后，将对于亲水化处理板表面的水的接触角利用FACE接触角计(型号CA-P，协和界面科学(股份)制造)加以测定。
亲水持续性的评估基准如以下所示。
(对水接触角)◎未满10°○10°以上，未满20°△20°以上，未满30°×30°以上(2)耐水溶解性将前述亲水化处理板在室温下浸渍于去离子水中72小时，以80℃干燥5分钟后，接着，由浸渍前后亲水化皮膜之重量差以下述公式求出水溶解率。
水溶解率(％)＝(初期皮膜重量-浸渍后皮膜重量)/初期皮膜重量×100耐水溶解性的评估基准如以下所示。
(水溶解率)◎未满20％○20％以上，未满35％△35％以上，未满50％×50％以上(3)耐蚀性以JIS-Z-2371为基准进行盐水喷雾实验240小时，目测盐水喷雾实验后表面处理板的腐蚀发生状态作一评估。
耐蚀性的评估基准如下所示。
(腐蚀面积率)◎未满10％○10％以上，未满30％△30％以上，未满50％×50％以上(4)异臭发生防止性将前述亲水化处理板在室温下浸渍于去离子水中72小时，以80℃干燥1小时后，将该亲水化处理板曝晒于沸腾后的离子水水蒸气约1秒钟，迅速地嗅闻其臭气做一评估。
异臭发生防止性的评估基准如下所示。
(官能臭气)◎完全不感到有臭味○略有臭味△明显地感到臭味×感到非常强烈的臭味评估结果示于表1及表2。
由表1及表2的评估结果清楚显示，使用本发明的亲水化处理剂、亲水化处理液及亲水化处理方法所形成的实施例1～10的亲水化皮膜，在耐久实验条件下具有优秀的亲水持续性、耐水溶解性、耐蚀性，异臭发生防止性亦良好；相对于此，使用本发明范围外的亲水化处理剂所形成的比较例1～7的亲水化皮膜中，部分性能不充足，无法满足实用上所要求的机能。
产业上的利用可能性由上述说明可清楚得知，通过将本发明的亲水化处理剂、亲水化处理液及亲水化处理方法适用于金属材料，可形成具有优越亲水持续性、耐水溶解性、耐蚀性及异臭发生防止性的亲水化皮膜。
因此，本发明的亲水化处理剂、亲水化处理液及亲水化处理方法，为实际上极有用的发明。表1 实施例1～10中亲水化处理液的组成、条件及评估结果

表2 比较例1～7中亲水化处理液的组成、条件及评估结果

权利要求
1.一种高耐蚀性亲水化处理剂，其特征在于，含有N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间的共聚物的亲水性聚合物(a)、有机交联剂(b)、及由钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)、铈(Ce)及钨(W)选出的至少一种金属化合物(c)。
2.如权利要求1所述的亲水化处理剂，其特征是，前述亲水性聚合物(a)中，N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间的重量比于95∶5～20∶80范围内。
3.如权利要求1所述的亲水化处理剂，其特征是，前述有机系交联剂(b)为环氧化合物。
4.如权利要求1至3中任一所述的亲水化处理剂，其特征是，还包含由防菌、防霉剂、界面活性剂及增黏剂组成群中所选出的至少一种添加剂。
5.如权利要求1至3中任一所述的亲水化处理剂，其特征是，相对于亲水性聚合物(a)100重量分，有机系交联剂(b)以0.1～200重量分、金属化合物(c)以1～200重量分的重量比例来配合。
6.一种高耐蚀性亲水处理液，其特征在于，含有浓度1～100g/L的亲水化处理剂，而该亲水化处理剂包含N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间的共聚物的亲水性聚合物(a)、有机交联剂(b)、及由钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)、铈(Ce)及钨(W)选出的至少一种金属化合物(c)。
7.如权利要求6所述的亲水化处理液，其特征是，前述亲水性聚合物(a)中，N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间的重量比于95∶5～20∶80范围内。
8.如权利要求6所述的亲水化处理液，其特征是，前述有机系交联剂(b)为环氧化合物。
9.如权利要求6至8中任一所述的亲水化处理液，其特征是，还包含由防菌、防霉剂、界面活性剂及增黏剂组成群中所选出的至少一种添加剂。
10.如权利要求6至8任一所述的亲水化处理液，其特征是，相对于亲水性聚合物(a)100重量分，有机系交联剂(b)以0.1～200重量分、金属化合物(c)以1～200重量分的重量比例来配合。
11.一种高耐蚀性亲水化处理方法，其特征在于，将含有N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间的共聚物的亲水性聚合物(a)、有机交联剂(b)、及由钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)、铈(Ce)及钨(W)选出的至少一种金属化合物(c)的亲水化处理剂，附着于金属材料表面，将其干燥后形成亲水化皮膜。
12.如权利要求11所述的亲水化处理方法，其特征是，前述亲水性聚合物(a)中，N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间的重量比于95∶5～20∶80范围内。
13.如权利要求11所述的亲水化处理方法，其特征是，前述有机系交联剂(b)为环氧化合物。
14.如权利要求11至13中任一所述的亲水化处理方法，其特征是，还包含由防菌、防霉剂、界面活性剂及增黏剂组成群中所选出的至少一种添加剂。
15.如权利要求11至13中任一所述的亲水化处理方法，其特征是，相对于亲水性聚合物(a)100重量分，有机系交联剂(b)以0.1～200重量分、金属化合物(c)以1～200重量分的重量比例来配合。
16.一种高耐蚀性亲水化处理方法，其特征在于，将含有N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间的共聚物的亲水性聚合物(a)、有机交联剂(b)、及由钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)、铈(Ce)及钨(W)选出的至少一种金属化合物(c)的亲水化处理剂1～100g/L浓度的亲水化处理液，附着于金属材料表面，将其干燥后形成亲水化皮膜。
17.如权利要求16所述的亲水化处理方法，其特征是，前述亲水性聚合物(a)中，N-乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间的重量比于95∶5～20∶80范围内。
18.如权利要求16所述的亲水化处理方法，其特征是，前述有机系交联剂(b)为环氧化合物。
19.如权利要求16至18中任一所述的亲水化处理方法，其特征是，还包含由防菌、防霉剂、界面活性剂及增黏剂组成群中所选出的至少一种添加剂。
20.如权利要求16至18中任一所述的亲水化处理方法，其特征是，相对于前述亲水性聚合物(a)的100重量分，有机系交联剂(b)以0.1～200重量分，金属化合物(c)以1～200重量分的重量比率来配合。
全文摘要
一种亲水化处理剂，可赋予金属表面耐蚀性及亲水性，其含有N－乙烯基醯与具有COOX基(式中，X为氢原子、碱金属原子或铵盐)的聚合性单量体间共聚物的亲水性聚合物(a)、有机系交联剂(b)、即由钛、钒、铬、锰、钴、锌、锆、钼、铈及钨中选出至少一种金属化合物(c)。
文档编号C08L63/00GK1395605SQ01803661
公开日2003年2月5日 申请日期2001年1月15日 优先权日2000年1月17日
发明者中田和也, 川口元哉 申请人:日本巴卡萊近估股份有限公司