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
【技术领域】
[0001] 本发明设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，设及用于在汽车车身、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】
[0002] 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W剥离涂料、易于与水溶合，或易于弹开水等。其中，侣、 其合金材料（W下称为侣材。）通常轻量且加工性优异，因此多用于家电、汽车。特别是，对 利用侣材所具有的热导率大运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。
[0003] 具备制冷、制热、除湿等功能的空调设备（包括室外机。）具备由侣材形成的热交 换器用翅片。其热交换器用翅片W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。
[0004] 对于构成翅片的侣材等，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，通过浸溃、喷雾、 淋浴等手段涂布表面处理剂的所谓后涂法；和通过预先漉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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 因此，对于构成翅片的侣材而言，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，而且运些性质长期持续的 赋予亲水性和耐水性的方法。
[0009] 作为运样的表面处理方法提出了如下各种方案：喷吹包含二氧化娃溶胶或娃酸盐 的处理液而形成亲水性皮膜的方法（专利文献1);形成铭酸盐系的耐腐蚀性皮膜后浸溃于 W氧化娃和氧化钢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 水性丙締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、二氧化娃粒子的涂料的方法（专利文献4)等。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本特开昭58-126989号公报 [001引专利文献2:日本特开昭59 - 13078号公报
[0014] 专利文献3:日本特开昭63-372号公报
[0015] 专利文献4:日本特开平5-214273号公报
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的课题
[0017] 但是，在W往提出的各种表面处理技术中，不能形成具有充分的亲水性、亲水持续 性、耐腐蚀性、耐水性和耐湿性的亲水性皮膜，现状是有效的亲水化表面处理剂尚未被开 发。
[0018] 本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供用于在金属材料的表面 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。进而，本发明的 目的在于，提供用该水性亲水化表面处理剂处理而得到亲水性皮膜、W及提供使用该水性 亲水化表面处理剂的亲水化表面处理方法。
[0019] 用于解决课题的手段
[0020] (1)用于解决上述课题的本发明的水性亲水化表面处理剂的特征在于，是包含有 机无机娃化合物（A)和无机粒子度）的表面处理剂，上述有机无机娃化合物（A)是将胶体 二氧化娃（C)和有机烷氧基硅烷值）混合而得到的化合物。
[0021] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述有机无机娃化 合物（A)的固体成分质量Ma与上述无机粒子度）的固体成分质量Me之比（Me/M,)在0. 2W 上且2. 0W下的范围内。
[0022] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述有机无机娃化 合物（A)的平均粒径在3皿W上且500皿W下的范围内。
[0023] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述胶体二氧化娃 (C)的平均粒径在3皿W上且500皿W下的范围内。
[0024] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述无机粒子度） 的平均粒径在lOnmW上且600nmW下的范围内。
[00巧]在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述有机烷氧基娃 烧值）的末端基为选自环氧基、氨基、琉基、丙締酷氧基、脈基、异氯酸醋基和乙締基中的1 种或2种W上的官能团。
[0026] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述无机粒子度） 为难溶性的憐酸金属盐粒子。
[0027] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述憐酸金属盐粒 子中包含的金属为选自化、Fe、Mn、Al和化中的至少1种。
[0028] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：作为成分巧)，含有 错化合物。
[0029] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述成分巧）为包 含选自硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氨氣酸盐、锭盐、钟盐和钢盐中的1种或2种W上的金属盐。
[0030]在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：作为成分（F)，含有 表面活性剂。
[0031] 在本发明的水性亲水化表面处理剂中，可按照如下方式构成：上述成分（F)的含 量相对于总固体成分在1质量％W上且50质量％W下的范围内。
[0032] (2)为了解决上述课题的本发明的亲水性皮膜的特征在于，将上述本发明的水性 亲水化表面处理剂进行涂布并干燥而得到的。
[0033] (3)为了解决上述课题的本发明的亲水化表面处理方法的特征在于，将上述本发 明的水性亲水化表面处理剂涂布于金属材料的表面的一部分或全部并干燥而形成亲水性 皮膜。
[0034] 发明效果
[0035] 根据本发明，能够形成具有优异的亲水性、耐腐蚀性、耐热性、密合性、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。另外，能够达成 节约资源化、节能化，因此具有极大的工业价值。
[0036] 根据上述的本发明，能够在汽车车身、汽车部件、建材、家电用部件等成形加工品、 铸造品、片材、卷材等金属材料的表面形成起到上述效果的亲水性皮膜，因此为了使例如使 用侣材而形成的热交换器的热交换效率提高是极其有效的。
【具体实施方式】
[0037]W下，对于本发明的实施方式进行说明。但是，W下的记载也只是最优方式，并不 受该记载的限定。例如，将数值范围的上限、下限作为优选范围进行记载，但即使超出上限、 下限的情况下，只要能够满足本发明的构成要件，则为本发明的技术范围内。
[0038][水性亲水化表面处理剂]
[0039] 本发明的水性亲水化表面处理剂是包含有机无机娃化合物（A)和无机粒子度）的 处理剂。并且，有机无机娃化合物（A)是将胶体二氧化娃（C)和有机烷氧基硅烷值）混合 而得到的化合物。该水性亲水化表面处理剂中，进一步作为成分巧）可W含有错化合物，该 成分巧）可W是包含选自硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氨氣酸盐、锭盐、钟盐和钢盐中的1种或 2种W上的金属盐。另外，作为成分（巧，可化含有表面活性剂。
[0040] <有机无机娃化合物（A) >
[0041] 有机无机娃化合物（A)是水性亲水化表面处理剂的必需的构成材料，是将胶体二 氧化娃（C)和有机烷氧基硅烷值）混合而得到的。得到的有机无机娃化合物（A)在水性亲 水化表面处理剂中作为娃化合物分散体存在。有机烷氧基硅烷值）发生水解反应和缩合