【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高い親水性を付与することのできる塗料組成物および該塗料組成物から得られる塗膜を有する被覆材に関する。当該被覆材は親水性を有し、特に基材としてアルミニウムを用いた場合に空調機用熱交換機のアルミニウムフィン等に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
最近、耐食性等本来の性能を全く損うことなく、基材表面に親水性塗膜を付与することができる塗料組成物に対する要望が強くなってきている。例えば、近年、ルームエアコンの急激な普及にともなって熱交換器用のフィン材の需要が大幅に伸びているが、このようなフィン材に対して前記の如き特殊な性能を有する塗料が要求されている。
【０００３】
すなわち、従来の空調機用熱交換機のアルミニウムフィンにおいては、その表面はベーマイト処理やアクリル系塗液もしくは水ガラスによる処理がなされている。このような処理の目的は、アルミニウムの腐食を防止することと、空調機の運転中に発生する凝縮水の水滴がフィン表面をすみやかに流れてフィン表面で水滴にならないようにすることである。最近の熱交換機は小さくなり、アルミニウムフィンの間隔は、１．５〜３ｍｍと狭くなっているため、このような親水処理をしないと運転中に凝縮水の水滴でフィンの間に橋が架かってしまい、通風が悪くなり熱交換効率が低下するからである。
【０００４】
しかし、ベーマイト処理は、一般的にフィン加工された後に施されるため、親水処理という点では十分であるが、生産性に劣ることが指摘されていた。この問題を解決するため、フィン加工前にアクリル系塗液や水ガラスを塗装して大量にアルミニウム表面を処理する方式が開発された。例えば、特開昭５５−１６４２６４号公報には、水性樹脂、界面活性剤、合成シリカを配合した塗料が開示されている。しかし、このような塗料で親水処理したフィンは、親水性や防食性は十分に優れているものの、フィンの穴空け加工をする際に加工工具の磨耗が激しく工具の寿命が短くなるという問題があった。この問題は、水ガラス処理においても同様に発生した。また、水ガラス処理されたフィンは、酸性雨による傷みが激しいという問題点もあることが分かってきた。
【０００５】
更に、シリカのような無機物を塗布したフィン材は、空気中の臭気を吸着し、空調機の再起動時に放出する性質があるため、空調時の悪臭のクレームの原因となる。
【０００６】
これに対し、親水性や防食性を付与し、かつ加工工具を磨耗せず、酸性雨にも強い塗料が開発された。例えば、特開昭６３−２５８９６６号公報に開示されるような、水、水溶性樹脂、吸水性マイクロゲル、炭酸ジルコニウムアルカリ金属塩もしくはアンモニア塩、および必要に応じて界面活性剤からなる高親水性塗料である。この塗料は、上記の問題点をほぼ解決でき、しかも親水性、防食性、及び加工適性を満足するものの、吸水性マイクロゲルの吸水性が良すぎるため吸水性マイクロゲルが熱交換機の運転中に結露する水を吸って膨れあがり、塗膜強度が弱くなるという問題があった。
【０００７】
さらに、空調機以外にも、浴室の壁、空気流動の少ない密室、宝石、貴重品、電子部品などの梱包材の内部など、結露水滴が生じては不都合な場面は生活の中に多く見受けられるが、これらに対しては、今のところ満足のいく優れた結露水滴防止法はないのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、塗膜の安定性、親水性、親水性の持続性、及び臭気の非吸着性に優れた塗料組成物を提供すること、及び、空調機用熱交換機のアルミニウムフィン等に好適な親水性を有する被覆材を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、水溶性または水分散性樹脂及びアルギン酸多価金属塩を含む塗料組成物であって、前記アルギン酸多価金属塩の含有量が、前記塗料組成物中の樹脂固形分１００重量部に対して０．１〜２００重量部である、塗料組成物に関する。
【００１０】
このアルギン酸多価金属塩は、好ましくは平均粒径０．１〜１００μｍの微粒子であり、また水溶性または水分散性樹脂は、好ましくはアルキド系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、繊維素誘導体系樹脂、アミノアルキド系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂からなる群から選ばれる樹脂である。本発明の塗料組成物は、任意の基材上に塗布することによって、前記塗料組成物から得られる塗膜を基材上に有する被覆材とすることができる。この被覆材の基材としては、好ましくはアルミニウムが用いられ、塗膜の膜厚は０．１〜２０μｍとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の態様を詳細に説明する。
【００１２】
（１）水溶性または水分散性樹脂
本発明の塗料組成物は、水溶性または水分散性樹脂を含有する塗料組成物に対して、アルギン酸多価金属塩を、前記塗料組成物中の樹脂固形分１００重量部に対して０．１〜２００重量部の割合で添加することによって製造される。
【００１３】
ここでいう水溶性樹脂とは、水に対して１重量％以上溶解する樹脂であり、例えば、水溶性アルキド樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性フェノール樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性エポキシ樹脂、水溶性ポリブタジエン樹脂、水溶性ポリビニルアルコール樹脂、水溶性ウレタン樹脂、水溶性酢酸ビニル部分ケン化樹脂、水溶性ポリエチレンイミン樹脂、水溶性繊維素誘導体樹脂等が挙げられる。
【００１４】
また、水分散性樹脂とは、水に対して溶解性を示さないが、水中で自己分散性を有しエマルジョンとなるもの、または適当な界面活性剤によって水に対してエマルジョンとなる樹脂であり、本発明の塗料組成物は、これらの樹脂をエマルジョン化した塗料にアルギン酸多価金属塩を添加することによって得られる。
【００１５】
水分散性樹脂としては、繊維素誘導体樹脂、フェノール樹脂、アルキド系樹脂、アミノアルキド系樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアミン樹脂、尿素樹脂、塩化ビニル樹脂、ビニル樹脂、塩化ゴム、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル酸樹脂等が挙げられる。
【００１６】
ここで、繊維素誘導樹脂としては、ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等が挙げられる。
【００１７】
フェノール樹脂としては、レゾール型フェノール樹脂、アルコール溶性フェノール樹脂、油溶性フェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、カシュー樹脂等が挙げられる。
【００１８】
塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体の他、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体に塩化ビニルをグラフト重合した共重合体等が挙げられる。
【００１９】
ビニル樹脂としては、ブチラール樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ビニルゾル等が挙げられる。
エポキシ系樹脂としては、多官能エポキシ化合物と、ジエチレントリアミン、ジアミノジフェニルメタンのような多価アミン系硬化剤またはビスフェノールＡのような多価フェノール化合物若しくは多価アルコール化合物との重合反応で得られる樹脂、すなわちエピクロルヒドリンとビスフェノールＡから得られるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとシクロペンタジエンなどの環状脂肪族誘導体とから得られる環状脂肪族型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとヒダントインとから得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、多価エポキシ化合物と多価アミン化合物とから得られるエポキシ樹脂、多価エポキシ化合物と多価アルコール化合物とから得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００２０】
ウレタン系樹脂は、ポリイソシアネート（１分子中にイソシアネート基（−ＮＣＯ）を２個以上持つ化合物）とポリオール（１分子中に活性水素基（−ＯＨや−ＮＨ２）を２個以上持つ化合物）から合成されるものであって、ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられ、またポリオールとしては、ポリプロピレングリコール及びその変性体、ポリテトラメチレングリコール及びその変性体、ポリマーポリオール（ポリプロピレングリコール中でアクロニトリル／スチレンをラジカル重合したもの）、ポリエーテルポリアミン、縮合系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネイトポリオール、ポリブタジエンポリオール、アクリルポリオール、部分鹸化エチレン−酢酸ビニル強重合体、フェノール系ポリオール、含燐ポリオール、ハロゲン含有ポリオール等が挙げられる。
【００２１】
ポリアミド樹脂は、ジカルボン酸とジアミンの重縮合、ω−アミノカルボン酸の重縮合、ω−アミノカルボン酸からなるラクタムの開環重合等によって合成される樹脂であり、テトラメチレンジアミンとアジピン酸塩の重縮合物（ナイロン４６）、ε−カプロラクタム酸またはε−アミノカプロン酸の開環重合物（ナイロン６）、ヘキサメチルレンジアミンとアジピン酸塩の重縮合物（ナイロン６６）、ヘキサメチレンジアミンとセバシン酸塩の重縮合物（ナイロン６１０）、ヘキサメチレンジアミンとドデカン二酸塩の重縮合物（ナイロン６１２）、ω−アミノウンデカン酸の開環重合物（ナイロン１１）、ω−ラウロラクタムまたはω−アミノドデカン酸の開環重合物（ナイロン１２）等が含まれる。
【００２２】
ポリエステル樹脂は、二塩基酸または二塩基酸エステルと二価アルコールとの重縮合反応によって得られ、主鎖にエステル結合を持つ樹脂である。二塩基酸としては、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、コハク酸無水物、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、無水ヘット酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられ、二塩基酸エステルとしては、テレフタル酸ジメチル、ナフタレンジカルボン酸ジメチル等が挙げられる。二価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールジヒドロキシプロピルエーテル、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
【００２３】
ポリアクリル酸樹脂は、アクリル酸、メタクリル酸及びその誘導体からなる樹脂であり、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル等の重合体が挙げられ、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン等との共重合体も含まれる。
【００２４】
本発明では、これらの樹脂で一般に市販されているものを使用することができる。また、これらのうち１種もしくは２種以上を混合して使用してもよい。
これらの樹脂のうち、水溶性樹脂としては、水溶性アルキド樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性フェノール樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性エポキシ樹脂、水溶性ポリビニルアルコール樹脂、水溶性ウレタン樹脂、水溶性繊維素誘導体樹脂、水溶性ポリエチレンイミン樹脂が好ましい。また、水分散性樹脂としては、繊維素誘導体樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂が好ましい。
【００２５】
（２）アルギン酸の多価金属塩
アルギン酸とは、多糖類の１種であり、マンヌロン酸及びその異性体であるグルクロン酸（Ｃ５ Ｈ９ Ｏ５ ・ＣＯＯＨ）の脱水重合体である。アルギン酸は通常、乾燥海藻の炭酸ナトリウム抽出液を塩酸で処理して得られる。本発明のアルギン酸の多価金属塩は、アルギン酸を多価金属イオンで架橋した構造を有するものであり、アルギン酸とは異なり、水に対して不溶性である。また、アルギン酸の多価金属塩は、単に多価金属イオンで架橋しただけではゲル状を呈する場合があるが、本発明においては微粉体、好ましくはレーザー光散乱方式で測定した平均粒径が０．１〜１００μｍ程度の粒状（ビーズ状）に調製して用いるのが望ましい。
【００２６】
このようなアルギン酸の多価金属塩は、例えばアルギン酸とナトリウム、カリウム等のアルカリ金属との一価金属塩の水溶液をスプレードライ法、エマルジョン法等により微細粒子とした後、多価金属イオンを含む水溶液中に浸漬させることにより得ることができる。また、前記アルギン酸の一価金属塩の水溶液あるいはそれを酸で処理したものを、多価金属イオンを有する水溶液中で撹拌後、不溶物を分取し、乾燥、粉砕させて粉粒体としてもよい。
【００２７】
ここで、多価金属塩としては、カルシウム、亜鉛、ベリリウム、マグネシウム、バリウム、カドミウム、水銀、ストロンチウム、ラジウム、鉛、銅、鉄、アルミニウム、コバルト、ニッケル、クロム、マンガン等との金属塩が挙げられる。それらの内、アルギン酸カルシウム、アルギン酸亜鉛、アルギン酸マグネシウム、アルギン酸バリウムが好ましく、アルギン酸カルシウムが特に好ましい。
【００２８】
アルギン酸カルシウムは、水分吸収性に優れ、また、吸湿しても形状及び寸法にほとんど差が生じないという特徴がある。図１にアルギン酸カルシウムビーズの水分呼吸性を測定した結果を示した。これは、相対湿度２０％の雰囲気下であらかじめ乾燥させたサンプルを９５％の相対湿度雰囲気下に置いて重量変化を記録し、平衡状態になった時点で（９５％の相対湿度雰囲気下に置いてから１００時間後）、再び２０％の相対湿度雰囲気下に移して、重量変化を記録した結果をグラフにしたものである。粒状充填材として通常用いられるシリカゲル、ゼオライト、微結晶セルロースに比べ、アルギン酸カルシウムビーズは高い水分呼吸性を有していることがわかる。
【００２９】
また、図２および図３は、アルギン酸カルシウムビーズとセルロース微粒子（商品名ＡＣパウダー，日清紡績（株）製）の粒度分布を空気中ならびに水中でレーザー粒径測定機を用いてレーザー光散乱方式により測定した結果である。アルギン酸カルシウムビーズの粒径は、空気中での平均粒径が３５μｍ、水中での平均粒径３８μｍと、水中にあってもほとんど膨潤することなく空気中の値と大きく変わらないことがわかる（図２）。一方、セルロース微粒子については、空気中での平均粒径が４０μｍ、水中での平均粒径が６０μｍである（図３）。
【００３０】
このように、本発明のアルギン酸多価金属塩は、高い水分呼吸性と吸湿時における優れた寸法安定性を併せ持つものであり、これを塗料用樹脂に配合して用いることによって、親水性及び塗膜の安定性に優れた塗料組成物を得ることができるのである。
【００３１】
本発明に使用されるアルギン酸多価金属塩の添加量は、水溶性あるいは水分散性樹脂の樹脂固形分１００重量部に対して０．１〜２００重量部、好ましくは０．１〜１００重量部である。アルギン酸多価金属塩が前記塗料組成物中の樹脂固形分１００重量部に対し０．１重量部より少ない場合は、親水化効果が得られない。一方、２００重量部より多い場合は、形成された塗膜の機械的強度が低くなって、塗膜の剥がれなどが生じやすくなり、好ましくない。
【００３２】
（３）本発明の塗料組成物
本発明の塗料組成物は、次のようにして得ることができる。すなわち、まず水溶性または水分散性樹脂を水に溶解あるいは分散させる。このときの樹脂濃度は０．１〜３０重量％が好ましい。また、塗料用の多くの水溶性または水分散性樹脂は、既に水に溶解あるいは分散した状態で市販されているものが多く、それらに水を添加し、樹脂濃度を０．１〜３０重量％にして使用するのが好ましい。樹脂濃度がこの範囲内であれば、濃度が薄すぎるために塗膜が薄すぎて強度が低下したり、濃度が濃すぎるために塗膜が厚すぎて空調機のアルミニウムフィン等に用いた場合に熱交換効率が悪くなるということがない。
【００３３】
次いで、上述の樹脂水溶液または樹脂分散液にアルギン酸多価金属塩を添加混合する。混合はどのような装置を用いてもよく、例えばニーダー、ミキサー、インペラー撹拌機などを使用することができる。
【００３４】
本発明の塗料組成物には、用いる樹脂の種類に応じて公知の樹脂の硬化剤又は硬化用触媒等を適宜配合することができる。例えば、エポキシ系樹脂を用いる場合は、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン等の脂肪族ポリアミン；ビスフェノールＡと脂肪族ポリアミンのアダクト、アミン化合物とアルキルエポキシのアダクト、アミン化合物とアクリロニトリルから得られるシアノエチル化ポリアミン；アミン化合物とエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの反応物等の変性脂肪族ポリアミン；メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、メタキシレンジアミン、メタアミノベンジルアミン、ベンジン、４−クロロ−Ｏ−フェニレンジアミン、ビス（３，４−ジアミノフェニル）スルホン、２，６−ジアミノピリジン等の芳香族ポリアミン；変性芳香族ポリアミン；３，３−ジメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、Ｎ−アミノエチルピペラジン等の脂環式ポリアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラオキソスピロ−（５，５）−ウンデカン変性物等の変性脂環式ポリアミン；ポリアミドアミン、変性ポリアミドアミン等のアミン化合物、ポリエチレンイミン、ベンジルジメチルアミン、２，４，６，−トリスジメチルアミノメチルフェノール等の３級アミン；尿素・メラミン・ホルマリン化合物、脂肪族酸、ドデセニル無水コハク酸等の脂肪族酸無水物、脂環式酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等の脂環式無水物；芳香族酸、無水フタル酸等の芳香族酸無水物；その他ハロゲン化酸、ハロゲン化酸無水物、ジシアンジアミド、ジシアンジアミドの酸無水物、ホウフッ化亜鉛、ハロゲン化ほう素錯塩、有機スズ化合物、有機金属錯塩、ポリチオール、フェノール及びその誘導体、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート等の硬化剤を配合することができる。
【００３５】
また、本発明の塗料組成物には、アルギン酸多価金属塩の他に、更にノニオン系、アニオン系、カチオン系等の界面活性剤を添加して、水に対する樹脂の分散性の向上、塗膜の親水性の更なる向上、アルギン酸多価金属塩の水に対する分散性の向上等を図ることができる。
【００３６】
ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレエート等のソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等が挙げられる。
【００３７】
アニオン系界面活性剤としては、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム等の脂肪酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル類、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられる。
【００３８】
カチオン系界面活性材としては、ステアリルアミンアセテート、ステアリルアミン塩酸塩等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウム等の第４級アンモニウム塩、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン等のアルキルベタイン、アミンオキサイド等が挙げられる。
【００３９】
添加する界面活性剤の濃度は塗料組成物全体に対して０．０１〜１重量％が好ましい。
本発明の塗料組成物には、更に必要に応じて顔料や染料等の着色剤、充填材、滑材、消泡剤、レベリング剤、防カビ剤、脱臭剤、抗菌剤等を添加することができる。
【００４０】
（４）本発明の被覆材
本発明の被覆材は、前述した本発明の塗料組成物をアルミニウム等の基材上に塗布し、硬化・乾燥等させることにより得られるものであり、前記塗料組成物から得られる塗膜を表面に有する。被覆材の基材としては、アルミニウム、鉄等の金属板や金属成形品；ポリエステルフィルム、オレフィン系フィルム等のプラスチックフィルム；ポリエステル不織布、ポリプロピレン不織布等の不織布；ガラス質板；等が挙げられる。これらのうち、空調機用アルミニウムフィンに用いられるアルミニウムが特に適している。
【００４１】
基材への塗布方法は特に限定されず、例えば基盤上に刷毛塗り、スプレーコート、ロールコート、振り飛ばしコート、などあらゆる方法で塗布することができる。塗布後は、風乾あるいは熱や紫外線、電子線、マイクロ波、等の電離性放射線を用いて硬化させる。特に、アルミニウム表面に対しては、ロールコート、スプレー、シャワーコートなどの方法により塗装し、６０〜３５０℃、好ましくは、１００〜２８０℃、の温度で硬化、乾燥させる。樹脂の硬化には紫外線、電子線、マイクロ波、等の電離性放射線を使用することも可能である。
【００４２】
基材上に形成される塗膜の膜厚は、０．１〜３００μｍ程度が好ましく、特に空調機のフィン材用途では、乾燥膜厚が０．１〜２０μｍ、より好ましくは、０．１〜１０μｍとするのがよい。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
【００４４】
＜実施例１：アルギン酸カルシウムビーズの製造例１＞
乾燥海藻から得られたアルギン酸ナトリウム７００Ｋｇを１０倍量の水に溶解させて調製したアルギン酸ナトリウム水溶液を、ｎ−ヘキサン５０００Ｋｇを油層としてポリグリセリン縮合リシノレイン酸エステル（太陽化学（株）製、商品名：サンソフト８１８Ｈ）７．７Ｋｇを用いて、ホモミキサーで乳化した。この乳化液を２０重量％の塩化カルシウム水溶液６０００Ｋｇに注加してイオン架橋を施し、水不溶性且つ球状のアルギン酸カルシウム粒子を製造した。水洗、乾燥後、４９０Ｋｇのアルギン酸カルシウム粒子（平均粒径０．５μｍ）を得た。
【００４５】
＜実施例２：アルギン酸カルシウムビーズの製造例２＞
乾燥海藻から得られたアルギン酸ナトリウム７００Ｋｇを１０倍量の水に溶解させて調製したアルギン酸ナトリウム水溶液を、スプレードライヤー（ニロ（株）製、モービルマイナー形アトマイザー）を使用して噴霧乾燥（塔内温度２３０℃）により微粒子を成形せしめた後、２０重量％の塩化カルシウム水溶液に接触させ、水不溶性且つ球状のアルギン酸カルシウム粒子を製造した。水洗、乾燥後、５００Ｋｇのアルギン酸カルシウム粒子（平均粒径１８μｍ）を得た。
【００４６】
＜実施例３＞
水溶性多価エポキシ化合物（ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、オキシエチレンユニット＝４，１９２Ｗｅｉｇｈｔ ｐｅｒ ｅｐｏｘｙ、商品名：デナコール、ＥＸ−８２１、ナガセ化成工業（株）製）に水を添加し、固形分濃度１２．３％に調製した。この水溶液１００ｍｌに実施例１で調製したアルギン酸カルシウムビーズを５ｇ添加し、ミキサーで混合した。さらに触媒として、ホウフッ化亜鉛４５％水溶液（橋本化成（株）製）を５ｇ添加した。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂固形分１００重量部に対しアルギン酸多価金属塩が４０．７重量部の割合で配合されている。
【００４７】
この塗料組成物をリン酸クロメート処理したアルミニウム板にドクターナイフコーターでキャスティングし、１２０℃で３分間加熱し、硬化させた。
得られた被覆材の塗膜の水滴接触角を接触角計（協和界面科学（株）製、ＣＴ−ＤＡ・Ａ型接触角計）で測定して親水性を評価した。また、塗膜の強さ（剥がれにくさ）試験として、乾燥状態の塗膜面をセルロース紙（十條キンバリー（株）製、キムワイプ）で５０回強く擦り、その後塗膜面を水に浸漬して完全にぬらした後、再びセルロース紙で５０回強く擦り、この結果全く塗膜に変化が観察されないものを◎、剥がれは無いが部分的に薄くなったものを○、部分的に剥がれが観察されたものを△、大きく剥離が生じたものを×と評価した。各々の結果を、塗膜厚さ（ミツトヨコーポレーション製、膜厚計ＩＤＣ−１１２で測定したもの）とともに表１に示す。
【００４８】
＜実施例４＞
水２５０ｍｌにジメチロール尿素３５ｇを添加し溶解させた。さらに、触媒として硫酸アンモニウム３ｇを添加した。この水溶液１００ｍｌに実施例１で調整したアルギン酸カルシウムビーズを１０ｇ添加し、ミキサーで混合した。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂固形分１００部に対しアルギン酸多価金属塩が６５．８重量部の割合で配合されている。この塗料組成物をドクターナイフコーターでリン酸クロメート処理アルミニウム板の上に塗布し、１２０℃、３分間加熱し、硬化させた。実施例３の方法で水滴接触角及び塗膜強さを測定した。
【００４９】
＜実施例５＞
水性アクリル樹脂塗料（商品名：和信ペイント株式会社製、木工作用水性ニス・透明クリヤー）に水を加えて固形分濃度９％となるように調製した。この水溶液１００ｍｌに実施例１で調製したアルギン酸カルシウムビーズを１０ｇ添加し、ミキサーで混合した。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂１００重量部に対しアルギン酸多価金属塩が１１１重量部の割合で配合されている。
【００５０】
この塗料組成物をドクターナイフコーターで（ａ）ポリエステルフィルムと（ｂ）ポリエステル不織布の上に塗布し、１２０℃で３分間加熱し、硬化させた。各々について、実施例３と同様にして、水滴接触角及び塗膜強さを評価した。結果を塗膜厚さとともに表１に示す。
【００５１】
＜実施例６＞
大鹿レジン３１１（メラミン・ユリア共縮合樹脂の水溶液、大鹿振興（株）製）に水を添加して固形分濃度５％になるように調製した。この塗料１００ｍｌに実施例１で調製したアルギン酸カルシウムビーズを２ｇ添加し、ミキサーで混合した。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂固形分１００部に対しアルギン酸多価金属塩が４０重量部の割合で配合されている。この塗料組成物をドクターナイフコーターでリン酸クロメート処理アルミニウム板の上に塗布し、１２０℃、３分間加熱し、硬化させた。実施例３の方法で水滴接触角及び塗膜強さを測定した。その結果を表１に示す。
【００５２】
＜実施例７＞
ソニーボンドＳＣ８０１（スチレン・ブタジエンラバー水ラテックス、ソニーケミカル（株）製）に水を添加して固形分濃度５％になるように調製した。この塗料１００ｍｌに実施例１で調製したアルギン酸カルシウムビーズを２ｇ添加し、ミキサーで混合した。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂固形分１００部に対しアルギン酸多価金属塩が４０重量部の割合で配合されている。この塗料組成物をドクターナイフコーターでリン酸クロメート処理アルミニウム板の上に塗布し、１２０℃、３分間加熱し、硬化させた。実施例３の方法で水滴接触角及び塗膜強さを測定した。その結果を表の１に示す
【００５３】
＜実施例８＞
大鹿レジンＤ−１７（フェノール樹脂の水溶液、大鹿振興（株）製）に水を添加して固形分濃度５％になるように調製した。この塗料１００ｍｌに実施例１で調製したアルギン酸カルシウムビーズを２ｇ添加し、ミキサーで混合した。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂固形分１００部に対しアルギン酸多価金属塩が４０重量部の割合で配合されている。この塗料組成物をドクターナイフコーターでリン酸クロメート処理アルミニウム板の上に塗布し、１２０℃、３分間加熱し、硬化させた。実施例３の方法で水滴接触角及び塗膜強さを測定した。その結果を表１に示す。
【００５４】
＜実施例９＞
モビニールＡＤ−３５（酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン、ヘキスト合成（株））製）に水を添加して固形分濃度５％になるように調製した。この塗料１００ｍｌに実施例１で調製したアルギン酸カルシウムビーズを２ｇ添加し、ミキサーで混合した。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂固形分１００部に対しアルギン酸多価金属塩が４０重量部の割合で配合されている。この塗料組成物をドクターナイフコーターでリン酸クロメート処理アルミニウム板の上に塗布し、１２０℃、３分間加熱し、硬化させた。実施例３の方法で水滴接触角及び塗膜強さを測定した。
【００５５】
＜実施例１０＞
モロビンＥＭ１０（ポリウレタン樹脂水性エマルジョン、日清紡績（株）製）に水を添加して固形成分濃度５％になるように調製した。この塗料１００ｍｌに実施例２で調製したアルギン酸カルシウムビーズを２ｇ添加し、ミキサーで混合した。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂固形分１００部に対しアルギン酸多価金属塩が４０重量部の割合で配合されている。この塗料組成物をドクターナイフコーターでリン酸クロメート処理アルミニウム板の上に塗布し、１２０℃、３分間加熱し、硬化させた。実施例３の方法で水滴接触角及び塗膜強さを測定した。
【００５６】
＜実施例１１＞
実施例１のアルギン酸カルシムビーズを１５（Ｗ／Ｗ％）になるように水にサスペンドさせた。この溶液５ｇに水溶性尿素樹脂縮合物（商品名；スミテックスレジン２５０ｃｏｎｃ、住友化学（株）製）とアミン触媒（商品名；スミテックａｃｘ、住友化学（株）製）０．１ｇを加えた。このようにして得られた塗料組成物には、樹脂固形分１００部に対してアルギニン酸多価金属塩が１７．２重量部の割合で配合されている。この塗料組成物をドクターナイフコーターでリン酸クロメート処理アルミニウム板の上に塗布し、１２０℃、３分間加熱し、硬化させた。実施例３の方法で水滴接触角及び塗膜強さを測定した。
【００５７】
＜比較例１〜９＞
アルギン酸カルシウムビーズを含まない他は実施例３〜１１の塗料組成物と同様の組成を有する塗料組成物を調製し、各実施例と同じ方法で基材上に塗膜を形成させた。これらを各々比較例１〜９とする。
【００５８】
これらの被覆材の塗膜について、実施例３と同様にして、水滴接触角及び塗膜強さを評価した。結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
この結果からわかるように、本発明の塗料組成物から得られる塗膜は、アルギン酸多価金属塩を含まない比較例の塗料組成物から得られる塗膜に比べて水滴接触角が小さく、親水性の優れたものである。
【００６１】
【発明の効果】
発明の塗料組成物は、親水性に優れた皮膜を提供するものであり、特にアルミニウム表面に塗布してフィン材に使用することにより優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアルギン酸カルシウムとシリカゲル、ゼオライト、および微結晶セルロースとの水分呼吸性を比較するための、前記各配合剤の湿度変化に対する水分含有量の変化を示す図である。
【図２】本発明のアルギン酸カルシウムの寸法安定性をみるための、湿度変化に対する平均粒径の変化を示す図である。
【図３】本発明のアルギン酸カルシウムとセルロース微粒子（ＡＣパウダー；日清紡績株式会社製）との寸法安定性を比較するための、セルロース微粒子の湿度変化に対する平均粒径の変化を示す図である。
【符号の説明】
１・・・アルギン酸カルシウムビーズの水分含有量を示す曲線
２・・・シリカゲルの水分含有量を示す曲線
３・・・ゼオライトの水分含有量を示す曲線
４・・・微結晶セルロースの水分含有量を示す曲線
５・・・アルギン酸カルシウムビーズの空気中で測定した粒度分布曲線
６・・・アルギン酸カルシウムビーズの水中で測定した粒度分布曲線
７・・・セルロース微粒子の空気中で測定した粒度分布曲線
８・・・セルロース微粒子の水中で測定した粒度分布曲線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating composition capable of imparting high hydrophilicity and a coating material having a coating film obtained from the coating composition. The coating material has hydrophilicity, and is particularly suitable for an aluminum fin of a heat exchanger for an air conditioner when aluminum is used as a base material.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a strong demand for a coating composition capable of providing a hydrophilic coating film on the surface of a substrate without impairing the intrinsic performance such as corrosion resistance at all. For example, in recent years, with the rapid spread of room air conditioners, the demand for fin materials for heat exchangers has increased significantly. For such fin materials, paints having the special performance as described above have been required. I have.
[0003]
That is, the surface of the aluminum fin of the conventional heat exchanger for an air conditioner is subjected to a boehmite treatment or a treatment with an acrylic coating liquid or water glass. The purpose of such treatment is to prevent corrosion of aluminum and to prevent water droplets of condensed water generated during the operation of the air conditioner from flowing quickly on the fin surface and becoming water droplets on the fin surface. Recent heat exchangers have become smaller, and the spacing between aluminum fins has been reduced to 1.5 to 3 mm. Without such hydrophilic treatment, bridges are formed between the fins due to water droplets of condensed water during operation. This is because ventilation becomes worse and the heat exchange efficiency decreases.
[0004]
However, it has been pointed out that boehmite treatment is generally performed after being fin-finished, and is sufficient in terms of hydrophilic treatment, but is inferior in productivity. In order to solve this problem, a method has been developed in which a large amount of aluminum surface is treated by applying an acrylic coating liquid or water glass before fin processing. For example, JP-A-55-164264 discloses a paint containing an aqueous resin, a surfactant, and synthetic silica. However, fins that have been hydrophilically treated with such paints have sufficient hydrophilicity and anticorrosion properties, but the problem is that when fins are drilled, the working tools are severely worn and the tool life is shortened. there were. This problem similarly occurred in the water glass treatment. It has also been found that the fins treated with water glass have a problem that they are severely damaged by acid rain.
[0005]
Further, a fin material coated with an inorganic substance such as silica has a property of adsorbing odors in the air and releasing the odors when the air conditioner is restarted, thereby causing a bad odor complaint during air conditioning.
[0006]
In contrast, paints have been developed that impart hydrophilicity and corrosion resistance, do not wear processing tools, and are resistant to acid rain. For example, as disclosed in JP-A-63-258966, high hydrophilicity comprising water, a water-soluble resin, a water-absorbing microgel, an alkali metal salt or an ammonium salt of zirconium carbonate, and, if necessary, a surfactant. Paint. This paint can almost solve the above-mentioned problems, and yet satisfies the hydrophilicity, anticorrosion, and processability, but the water-absorbing microgel has too good water-absorbing property so that the water-absorbing microgel can be removed during operation of the heat exchanger. There is a problem that the water swells by absorbing dewed water and the coating film strength is weakened.
[0007]
In addition to air conditioners, there are many scenes in daily life that are inconvenient if dew condensation occurs, such as bathroom walls, closed rooms with low air flow, and the inside of packing materials such as jewelry, valuables, and electronic components. However, at present, there is no satisfactory and excellent method for preventing dew condensation.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a coating composition having excellent coating film stability, hydrophilicity, long-lasting hydrophilicity, and non-adsorption of odor, and is suitable for an aluminum fin of a heat exchanger for an air conditioner. It is an object to provide a coating material having hydrophilicity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in order to solve the above problems, a coating composition comprising a water-soluble or water-dispersible resin and a polyvalent metal salt of alginic acid, the content of the polyvalent metal salt of alginic acid, The present invention relates to a coating composition which is 0.1 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of a resin solid content in the coating composition.
[0010]
The polyvalent metal salt of alginic acid is preferably fine particles having an average particle size of 0.1 to 100 μm, and the water-soluble or water-dispersible resin is preferably an alkyd-based resin, a melamine-based resin, a urea-based resin, or a phenol-based resin. , Acrylic resin, epoxy resin, polybutadiene resin, cellulose derivative resin, aminoalkyd resin, benzoguanamine resin, vinyl chloride resin, vinyl resin, urethane resin, polyamide resin, polyester resin, poly It is a resin selected from the group consisting of acrylic resin. The coating composition of the present invention can be used as a coating material having a coating film obtained from the coating composition on a substrate by applying the coating composition on an arbitrary substrate. Aluminum is preferably used as the base material of the coating material, and the thickness of the coating film can be 0.1 to 20 μm.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0012]
(1) Water-soluble or water-dispersible resin
The coating composition of the present invention is a coating composition containing a water-soluble or water-dispersible resin, and a polyvalent metal salt of alginic acid is added in an amount of 0.1 to 100 parts by weight of the resin solid content in the coating composition. It is manufactured by adding at a ratio of ２００200 parts by weight.
[0013]
The water-soluble resin referred to herein is a resin that is soluble in water in an amount of 1% by weight or more. For example, a water-soluble alkyd resin, a water-soluble melamine resin, a water-soluble phenol resin, a water-soluble acrylic resin, a water-soluble epoxy resin, Water-soluble polybutadiene resin, water-soluble polyvinyl alcohol resin, water-soluble urethane resin, water-soluble vinyl acetate partially saponified resin, water-soluble polyethyleneimine resin, water-soluble cellulose derivative resin, and the like.
[0014]
The water-dispersible resin is a resin that does not show solubility in water, but has self-dispersibility in water to form an emulsion, or a resin that becomes an emulsion in water by a suitable surfactant. The coating composition of the present invention can be obtained by adding a polyvalent metal salt of alginic acid to a coating obtained by emulsifying these resins.
[0015]
Water-dispersible resins include cellulose derivative resins, phenolic resins, alkyd resins, aminoalkyd resins, melamine resins, benzoguanamine resins, urea resins, vinyl chloride resins, vinyl resins, chlorinated rubbers, epoxy resins, urethane resins , Polyamide resin, polyester resin, polyacrylic acid resin and the like.
[0016]
Here, examples of the cellulose-derived resin include nitrocellulose, acetylcellulose, cellulose acetate propionate, and cellulose acetate butyrate.
[0017]
Examples of the phenol resin include a resol-type phenol resin, an alcohol-soluble phenol resin, an oil-soluble phenol resin, a rosin-modified phenol resin, an alkylphenol resin, and a cashew resin.
[0018]
Examples of the vinyl chloride resin include vinyl chloride homopolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride-ethylene copolymer, and ethylene-vinyl acetate copolymer. Copolymers obtained by graft-polymerizing vinyl are exemplified.
[0019]
Examples of the vinyl resin include a butyral resin, a styrene-butadiene copolymer, and a vinyl sol.
As the epoxy resin, a resin obtained by a polymerization reaction of a polyfunctional epoxy compound and a polyamine curing agent such as diethylenetriamine and diaminodiphenylmethane or a polyphenol compound or a polyhydric alcohol compound such as bisphenol A, Bisphenol A type epoxy resin obtained from epichlorohydrin and bisphenol A, cycloaliphatic epoxy resin obtained from epichlorohydrin and a cycloaliphatic derivative such as cyclopentadiene, glycidylamine type epoxy resin obtained from epichlorohydrin and hydantoin, polyvalent epoxy Examples include an epoxy resin obtained from a compound and a polyamine compound, and an epoxy resin obtained from a polyvalent epoxy compound and a polyhydric alcohol compound.
[0020]
Urethane-based resins include polyisocyanates (compounds having two or more isocyanate groups (-NCO) in one molecule) and polyols (active hydrogen groups (-OH and -NH in one molecule). 2 ), The polyisocyanate includes tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, tolidine diisocyanate, naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene Diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and the like. Polyols include polypropylene glycol and its modified products, polytetramethylene glycol and its modified products, and polymer polyols (aclonitrile / styrene in polypropylene glycol. Radical polymerization), polyether polyamine, condensation polyester polyol , Lactone polyester polyols, polycarbonate polyols, polybutadiene polyols, acrylic polyols, partially saponified ethylene - vinyl acetate little polymer, phenolic polyols, phosphorus-containing polyols, halogen-containing polyols and the like.
[0021]
Polyamide resin is a resin synthesized by polycondensation of dicarboxylic acid and diamine, polycondensation of ω-aminocarboxylic acid, ring-opening polymerization of lactam composed of ω-aminocarboxylic acid, and the like. Polycondensate (nylon 46), ring-opening polymer of ε-caprolactamic acid or ε-aminocaproic acid (nylon 6), polycondensate of hexamethyldiamine and adipate (nylon 66), hexamethylenediamine and sebacic acid Polycondensate of salt (nylon 610), polycondensate of hexamethylenediamine and dodecane diacid (nylon 612), ring-opening polymer of ω-aminoundecanoic acid (nylon 11), ω-laurolactam or ω-amino And ring-opening polymers of dodecanoic acid (nylon 12).
[0022]
A polyester resin is a resin obtained by a polycondensation reaction between a dibasic acid or a dibasic acid ester and a dihydric alcohol and having an ester bond in a main chain. Dibasic acids include phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, succinic anhydride, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetrachloro Examples thereof include phthalic anhydride, acetic anhydride, endmethylenetetrahydrophthalic anhydride, maleic anhydride, fumaric acid, and itaconic acid. Examples of the dibasic ester include dimethyl terephthalate and dimethyl naphthalenedicarboxylate. Examples of the dihydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, triethylene glycol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol dihydroxypropyl ether, 1,4-butanediol, cyclohexane dimethanol and the like can be mentioned.
[0023]
Polyacrylic acid resin is a resin composed of acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, and includes polymers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, acrylonitrile, and vinyl acetate, vinyl chloride, styrene and the like. And a copolymer of
[0024]
In the present invention, those resins that are generally commercially available can be used. One or more of these may be used in combination.
Among these resins, water-soluble resins include water-soluble alkyd resins, water-soluble melamine resins, water-soluble phenol resins, water-soluble acrylic resins, water-soluble epoxy resins, water-soluble polyvinyl alcohol resins, water-soluble urethane resins, and water-soluble Cellulose derivative resins and water-soluble polyethyleneimine resins are preferred. As the water-dispersible resin, a cellulose derivative resin, a phenol resin, a urea resin, a vinyl resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, and a polyamide resin are preferable.
[0025]
(2) polyvalent metal salts of alginic acid
Alginic acid is a kind of polysaccharide, mannuronic acid and its isomer glucuronic acid (C 5 H 9 O 5 COOH). Alginic acid is usually obtained by treating a sodium carbonate extract of dried seaweed with hydrochloric acid. The polyvalent metal salt of alginic acid of the present invention has a structure in which alginic acid is crosslinked with a polyvalent metal ion, and is insoluble in water unlike alginic acid. Further, the polyvalent metal salt of alginic acid may sometimes show a gel state simply by crosslinking with a polyvalent metal ion, but in the present invention, a fine powder, preferably having an average particle size of 0 as measured by a laser light scattering method. It is desirable to prepare and use particles (beads) of about 1 to 100 μm.
[0026]
Such a polyvalent metal salt of alginic acid contains, for example, an aqueous solution of a monovalent metal salt of alginic acid and an alkali metal such as sodium or potassium, formed into fine particles by a spray drying method, an emulsion method, or the like, and then contains a polyvalent metal ion. It can be obtained by immersion in an aqueous solution. Further, after stirring the aqueous solution of the monovalent metal salt of alginic acid or the solution thereof treated with an acid in an aqueous solution having a polyvalent metal ion, insoluble matter is separated, dried, and pulverized to obtain a granular material. Good.
[0027]
Here, examples of the polyvalent metal salt include metal salts with calcium, zinc, beryllium, magnesium, barium, cadmium, mercury, strontium, radium, lead, copper, iron, aluminum, cobalt, nickel, chromium, manganese, and the like. Can be Among them, calcium alginate, zinc alginate, magnesium alginate, barium alginate are preferred, and calcium alginate is particularly preferred.
[0028]
Calcium alginate is excellent in water absorption, and has a feature that almost no difference occurs in shape and size even when moisture is absorbed. FIG. 1 shows the results of measuring the water respiration of calcium alginate beads. This is because a sample previously dried in an atmosphere of 20% relative humidity is placed in an atmosphere of 95% relative humidity, the change in weight is recorded, and when equilibrium is established, the sample is placed in an atmosphere of 95% relative humidity. 100 hours later), the sample was again transferred to an atmosphere of 20% relative humidity and the change in weight was recorded. It can be seen that calcium alginate beads have higher moisture respiration than silica gel, zeolite and microcrystalline cellulose which are usually used as a particulate filler.
[0029]
2 and 3 show the particle size distribution of calcium alginate beads and cellulose fine particles (trade name: AC Powder, manufactured by Nisshinbo Industries, Ltd.) in the air and in water by a laser light scattering method using a laser particle size analyzer. It is a measurement result. The average particle size of the calcium alginate beads in air is 35 μm, and the average particle size in water is 38 μm. 2). On the other hand, the cellulose fine particles have an average particle size in air of 40 μm and an average particle size in water of 60 μm (FIG. 3).
[0030]
As described above, the polyvalent metal alginate of the present invention has both high water respiration and excellent dimensional stability during moisture absorption. A coating composition having excellent film stability can be obtained.
[0031]
The amount of the polyvalent metal alginate used in the present invention is 0.1 to 200 parts by weight, preferably 0.1 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin solid content of the water-soluble or water-dispersible resin. It is. If the polyvalent metal salt of alginic acid is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the resin solid content in the coating composition, no hydrophilizing effect can be obtained. On the other hand, when the amount is more than 200 parts by weight, the mechanical strength of the formed coating film is low, and the coating film is liable to peel off, which is not preferable.
[0032]
(3) The coating composition of the present invention
The coating composition of the present invention can be obtained as follows. That is, first, a water-soluble or water-dispersible resin is dissolved or dispersed in water. The resin concentration at this time is preferably 0.1 to 30% by weight. In addition, many water-soluble or water-dispersible resins for paints are already commercially available in a state of being dissolved or dispersed in water, and water is added thereto to reduce the resin concentration to 0.1 to 30% by weight. It is preferable to use it. If the resin concentration is within this range, the film is too thin and the strength is reduced due to the film being too thin, or the film is too thick and the film is too thick and used for aluminum fins of an air conditioner or the like. The heat exchange efficiency does not deteriorate.
[0033]
Next, a polyvalent metal salt of alginic acid is added to and mixed with the above-mentioned resin aqueous solution or resin dispersion. Any device may be used for mixing, for example, a kneader, a mixer, an impeller stirrer, or the like can be used.
[0034]
In the coating composition of the present invention, a known curing agent or curing catalyst for the resin can be appropriately compounded according to the type of the resin used. For example, when an epoxy resin is used, aliphatic polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, and diethylaminopropylamine; an adduct of bisphenol A and an aliphatic polyamine, an adduct of an amine compound and an alkyl epoxy, and an amine compound A modified aliphatic polyamine such as a reaction product of an amine compound and ethylene oxide or propylene oxide; metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, metaxylenediamine, metaaminobenzylamine, benzine; Aromatic polyamines such as chloro-O-phenylenediamine, bis (3,4-diaminophenyl) sulfone, and 2,6-diaminopyridine; Aromatic polyamines; alicyclic polyamines such as 3,3-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane and N-aminoethylpiperazine; 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8, Modified alicyclic polyamines such as modified 10-tetraoxospiro- (5,5) -undecane; amine compounds such as polyamidoamine and modified polyamidoamine; polyethyleneimine, benzyldimethylamine, 2,4,6-trisdimethyl Tertiary amines such as aminomethylphenol; urea, melamine, formalin compounds, aliphatic acids, aliphatic acid anhydrides such as dodecenylsuccinic anhydride, alicyclic acids, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylendmethylene Alicyclic anhydrides such as tetrahydrophthalic anhydride; aromatic acids such as aromatic acids and phthalic anhydride Water; other halogenated acids, halogenated acid anhydrides, dicyandiamide, dicyandiamide acid anhydride, zinc borofluoride, boron halide complex salts, organotin compounds, organometallic complex salts, polythiols, phenols and derivatives thereof, isocyanate compounds, A curing agent such as a blocked isocyanate can be blended.
[0035]
Further, in addition to the polyvalent metal salt of alginic acid, the coating composition of the present invention may further contain a nonionic, anionic or cationic surfactant to improve the dispersibility of the resin in water. Can be further improved, and the dispersibility of polyvalent metal alginate in water can be improved.
[0036]
As nonionic surfactants, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene alkyl ether such as polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene Derivatives, oxyethylene / oxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, sorbitan fatty acid esters such as sorbitan trioleate, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters and the like.
[0037]
Examples of the anionic surfactant include sodium stearate, fatty acid salts such as potassium oleate, sodium lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, alkyl sulfates such as ammonium lauryl sulfate, alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, Examples thereof include alkyl sulfosuccinates, alkyl diphenyl ether disulfonates, alkyl phosphates, and polyoxyethylene alkyl sulfates.
[0038]
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as stearylamine acetate and stearylamine hydrochloride, quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride and distearyldimethylammonium, laurylbetaine, stearylbetaine and the like. Alkyl betaine, amine oxide and the like.
[0039]
The concentration of the surfactant to be added is preferably 0.01 to 1% by weight based on the whole coating composition.
In the coating composition of the present invention, a coloring agent such as a pigment or a dye, a filler, a lubricant, an antifoaming agent, a leveling agent, a fungicide, a deodorant, an antibacterial agent, and the like may be further added as necessary. it can.
[0040]
(4) Coating material of the present invention
The coating material of the present invention is obtained by applying the above-described coating composition of the present invention on a base material such as aluminum and curing and drying the coating composition. To have. Examples of the base material of the coating material include metal plates and metal molded products such as aluminum and iron; plastic films such as polyester films and olefin films; nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric and polypropylene nonwoven fabric; glassy plates; Of these, aluminum used for aluminum fins for air conditioners is particularly suitable.
[0041]
The method of applying the composition to the substrate is not particularly limited, and the composition can be applied to the substrate by any method such as brush coating, spray coating, roll coating, and swing coating. After the application, the coating is cured by air drying or ionizing radiation such as heat, ultraviolet rays, electron beams, microwaves, or the like. In particular, the aluminum surface is coated by a method such as roll coating, spraying, shower coating, or the like, and is cured and dried at a temperature of 60 to 350C, preferably 100 to 280C. For curing the resin, it is also possible to use ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, microwaves, and the like.
[0042]
The film thickness of the coating film formed on the substrate is preferably about 0.1 to 300 μm, and particularly for the fin material of an air conditioner, the dry film thickness is 0.1 to 20 μm, more preferably 0.1 to 300 μm. The thickness is preferably 10 μm.
[0043]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0044]
<Example 1: Production example 1 of calcium alginate beads>
An aqueous sodium alginate solution prepared by dissolving 700 kg of sodium alginate obtained from dried seaweed in 10 times the amount of water was used as an oil layer with 5000 kg of n-hexane as a polyglycerin-condensed ricinoleate (manufactured by Taiyo Chemical Co., Ltd., trade name: Using 7.7 kg of Sunsoft 818H), the mixture was emulsified with a homomixer. This emulsion was poured into 6000 Kg of a 20% by weight aqueous solution of calcium chloride to carry out ionic crosslinking, whereby water-insoluble and spherical calcium alginate particles were produced. After washing with water and drying, 490 Kg of calcium alginate particles (average particle size 0.5 μm) were obtained.
[0045]
<Example 2: Production example 2 of calcium alginate beads>
An aqueous sodium alginate solution prepared by dissolving 700 kg of sodium alginate obtained from dried seaweed in 10 times the amount of water is spray-dried using a spray drier (manufactured by Niro Corporation, mobile minor atomizer) (temperature in the tower). (230 ° C.), and then contacted with a 20% by weight aqueous solution of calcium chloride to produce water-insoluble and spherical calcium alginate particles. After washing with water and drying, 500 Kg of calcium alginate particles (average particle size: 18 μm) were obtained.
[0046]
<Example 3>
Water was added to a water-soluble polyepoxy compound (polyethylene glycol diglycidyl ether, oxyethylene unit = 4,192 Weight per epoxy, trade name: Denacol, EX-821, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), and the solid content was 12%. 0.3%. 5 g of the calcium alginate beads prepared in Example 1 were added to 100 ml of this aqueous solution, and mixed with a mixer. Further, as a catalyst, 5 g of a 45% aqueous solution of zinc borofluoride (manufactured by Hashimoto Kasei Co., Ltd.) was added. The thus obtained coating composition contains 40.7 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid with respect to 100 parts by weight of a resin solid content.
[0047]
The coating composition was cast on a phosphoric acid chromate-treated aluminum plate with a doctor knife coater and heated at 120 ° C. for 3 minutes to cure.
The water droplet contact angle of the coating film of the obtained coating material was measured with a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., CT-DA A-type contact angle meter) to evaluate the hydrophilicity. In addition, as a test of the strength (hardness of peeling) of the coating film, the dried coating surface was strongly rubbed 50 times with cellulose paper (manufactured by Jujo Kimberly Co., Ltd., Kimwipe), and then the coating surface was immersed in water. After completely wetting, rub again strongly with cellulose paper 50 times. As a result, ◎ indicates no change in the coating film, ○ indicates no thinning but partially thinned, and partial peeling is observed. Were evaluated as Δ, and those with large peeling were evaluated as ×. The results are shown in Table 1 together with the coating film thickness (measured with a film thickness meter IDC-112, manufactured by Mitutoyo Corporation).
[0048]
<Example 4>
To 250 ml of water, 35 g of dimethylol urea was added and dissolved. Further, 3 g of ammonium sulfate was added as a catalyst. 10 g of the calcium alginate beads prepared in Example 1 was added to 100 ml of this aqueous solution, and mixed with a mixer. The thus obtained coating composition contains 65.8 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid with respect to 100 parts of the resin solid content. The coating composition was applied on a phosphoric acid chromate treated aluminum plate with a doctor knife coater, and heated at 120 ° C. for 3 minutes to be cured. The contact angle of the water droplet and the strength of the coating film were measured by the method of Example 3.
[0049]
<Example 5>
Water was added to a water-based acrylic resin paint (trade name: water-based varnish for woodworking, transparent clear, manufactured by Washin Paint Co., Ltd.) to prepare a solid content of 9%. To 100 ml of this aqueous solution, 10 g of the calcium alginate beads prepared in Example 1 was added and mixed with a mixer. The coating composition thus obtained contains 111 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid per 100 parts by weight of the resin.
[0050]
The coating composition was applied on a (a) polyester film and (b) a polyester nonwoven fabric with a doctor knife coater, and heated at 120 ° C. for 3 minutes to be cured. In each case, the contact angle of the water droplet and the strength of the coating film were evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 1 together with the film thickness.
[0051]
<Example 6>
Water was added to Oshika Resin 311 (aqueous solution of melamine / urea co-condensation resin, manufactured by Oshika Shinko Co., Ltd.) to prepare a solid concentration of 5%. 2 g of the calcium alginate beads prepared in Example 1 was added to 100 ml of the paint, and mixed with a mixer. The coating composition thus obtained contains 40 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid with respect to 100 parts of the resin solid content. The coating composition was applied on a phosphoric acid chromate treated aluminum plate with a doctor knife coater, and heated at 120 ° C. for 3 minutes to be cured. The contact angle of the water droplet and the strength of the coating film were measured by the method of Example 3. Table 1 shows the results.
[0052]
<Example 7>
Water was added to Sony Bond SC801 (styrene-butadiene rubber water latex, manufactured by Sony Chemical Co., Ltd.) to prepare a solid content concentration of 5%. 2 g of the calcium alginate beads prepared in Example 1 was added to 100 ml of the paint, and mixed with a mixer. The coating composition thus obtained contains 40 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid with respect to 100 parts of the resin solid content. The coating composition was applied on a phosphoric acid chromate treated aluminum plate with a doctor knife coater, and heated at 120 ° C. for 3 minutes to be cured. The contact angle of the water droplet and the strength of the coating film were measured by the method of Example 3. The results are shown in Table 1
[0053]
Example 8
Water was added to Oshika Resin D-17 (a phenol resin aqueous solution, manufactured by Oshika Shinko Co., Ltd.) to prepare a solid content concentration of 5%. 2 g of the calcium alginate beads prepared in Example 1 was added to 100 ml of the paint, and mixed with a mixer. The coating composition thus obtained contains 40 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid with respect to 100 parts of the resin solid content. The coating composition was applied on a phosphoric acid chromate treated aluminum plate with a doctor knife coater, and heated at 120 ° C. for 3 minutes to be cured. The contact angle of the water droplet and the strength of the coating film were measured by the method of Example 3. Table 1 shows the results.
[0054]
<Example 9>
Water was added to Movinyl AD-35 (vinyl acetate resin aqueous emulsion, manufactured by Hoechst Synthetic Co., Ltd.) to prepare a solid content concentration of 5%. 2 g of the calcium alginate beads prepared in Example 1 was added to 100 ml of the paint, and mixed with a mixer. The coating composition thus obtained contains 40 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid with respect to 100 parts of the resin solid content. The coating composition was applied on a phosphoric acid chromate treated aluminum plate with a doctor knife coater, and heated at 120 ° C. for 3 minutes to be cured. The contact angle of the water droplet and the strength of the coating film were measured by the method of Example 3.
[0055]
<Example 10>
Water was added to Morobin EM10 (aqueous polyurethane resin emulsion, manufactured by Nisshinbo Industries, Inc.) to prepare a solid component concentration of 5%. 2 g of the calcium alginate beads prepared in Example 2 were added to 100 ml of the paint and mixed with a mixer. The coating composition thus obtained contains 40 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid with respect to 100 parts of the resin solid content. The coating composition was applied on a phosphoric acid chromate treated aluminum plate with a doctor knife coater, and heated at 120 ° C. for 3 minutes to be cured. The contact angle of the water droplet and the strength of the coating film were measured by the method of Example 3.
[0056]
<Example 11>
The calcium alginate beads of Example 1 were suspended in water to 15 (W / W%). To 5 g of this solution were added a water-soluble urea resin condensate (trade name; Sumitec Resin 250conc, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 0.1 g of an amine catalyst (trade name: Sumitec acx, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). The thus obtained coating composition contains 17.2 parts by weight of a polyvalent metal salt of alginic acid with respect to 100 parts of the resin solid content. The coating composition was applied on a phosphoric acid chromate treated aluminum plate with a doctor knife coater, and heated at 120 ° C. for 3 minutes to be cured. The contact angle of the water droplet and the strength of the coating film were measured by the method of Example 3.
[0057]
<Comparative Examples 1 to 9>
A coating composition having the same composition as the coating compositions of Examples 3 to 11, except that calcium alginate beads were not included, was prepared, and a coating film was formed on a substrate in the same manner as in each Example. These are referred to as Comparative Examples 1 to 9, respectively.
[0058]
With respect to the coating films of these coating materials, the contact angle of water droplets and the strength of the coating film were evaluated in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the results.
[0059]
[Table 1]
[0060]
As can be seen from the results, the coating film obtained from the coating composition of the present invention has a smaller water droplet contact angle and a lower hydrophilicity than the coating film obtained from the coating composition of Comparative Example not containing the polyvalent metal alginate. Is an excellent one.
[0061]
【The invention's effect】
The coating composition of the present invention provides a film having excellent hydrophilicity, and exhibits an excellent effect particularly when applied to an aluminum surface and used as a fin material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the change in the water content of each of the above-mentioned ingredients with respect to the humidity, in order to compare the water respiration of the calcium alginate of the present invention with silica gel, zeolite and microcrystalline cellulose.
FIG. 2 is a graph showing a change in average particle diameter with respect to a change in humidity in order to check the dimensional stability of the calcium alginate of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a change in average particle diameter with respect to a change in humidity of cellulose fine particles for comparing the dimensional stability of the calcium alginate of the present invention and cellulose fine particles (AC powder; manufactured by Nisshinbo Industries, Ltd.).
[Explanation of symbols]
1 Curve indicating the water content of calcium alginate beads
2 Curve indicating water content of silica gel
3 Curve indicating the water content of zeolite
4 Curve indicating water content of microcrystalline cellulose
5: Particle size distribution curve of calcium alginate beads measured in air
6: Particle size distribution curve of calcium alginate beads measured in water
7: Particle size distribution curve of cellulose fine particles measured in air
8: Particle size distribution curve of cellulose fine particles measured in water