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亲水化处理剂和亲水化处理方法.pdf

  • 上传人:小**
  • 文档编号:8875764
  • 上传时间:2021-01-09
  • 格式:PDF
  • 页数:16
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201680057445.0

    申请日:

    20161006

    公开号:

    CN108138027A

    公开日:

    20180608

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    C09K3/00,C09D5/00,C09D129/04,C09D167/00,C09D175/04,C09D201/00

    主分类号:

    C09K3/00,C09D5/00,C09D129/04,C09D167/00,C09D175/04,C09D201/00

    申请人:

    日涂表面处理化工有限公司

    发明人:

    金子宗平,秋山雅子

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    2015-199269

    专利代理机构:

    北京银龙知识产权代理有限公司

    代理人:

    金鲜英;陈彦

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    内容摘要

    本发明提供可形成具有充分高的亲水性和耐水性的亲水被膜的亲水化处理剂。上述亲水化处理剂含有聚合物(C1)和聚合物(C2),上述聚合物(C1)在结构中具有构成基本骨架的基本单元(A1)和亲水性单元(B1),上述聚合物(C2)在结构中具有构成基本骨架的基本单元(A2)和亲水性单元(B2),上述基本单元(A2)与上述基本单元(A1)的结构不同。此外,上述基本单元(A1)和上述基本单元(A2)各自优选为选自由聚氨酯、聚酯和聚乙烯醇中的一种。

    权利要求书

    1.一种亲水化处理剂,含有聚合物(C1)和聚合物(C2),所述聚合物(C1)在结构中具有构成基本骨架的基本单元(A1)和亲水性单元(B1),所述聚合物(C2)在结构中具有构成基本骨架的基本单元(A2)和亲水性单元(B2),所述基本单元(A2)与所述基本单元(A1)的结构不同。 2.根据权利要求1所述的亲水化处理剂,所述基本单元(A1)和所述基本单元(A2)各自为选自由聚氨酯、聚酯和聚乙烯醇组成的组中的一种。 3.根据权利要求1或2所述的亲水化处理剂,所述亲水性单元(B1)和所述亲水性单元(B2)为聚环氧乙烷。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的亲水化处理剂,所述聚合物(C1)中的所述亲水性单元(B1)的含量为10~40质量%,所述聚合物(C2)中的所述亲水性单元(B2)的含量为10~40质量%。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的亲水化处理剂,所述基本单元(A1)为聚酯,所述聚合物(C2)与所述聚合物(C1)的质量比即所述聚合物(C2)的质量/所述聚合物(C1)的质量为1/9~9/1。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及亲水化处理剂和亲水化处理方法。

    背景技术

    以往,已知在金属基材的表面实施亲水化处理的技术。例如,已知在使用了铝的热交换器中,为了防止由附着于散热片表面的凝结水所引起的噪声的发生、水滴的飞散所导致的污染等问题,通过在散热片表面实施亲水化处理从而形成亲水被膜的技术。

    作为亲水化处理所使用的亲水化处理剂,提出了含有聚丙烯酸、聚环氧乙烷等亲水性树脂的亲水化处理用聚合物组合物(例如,参照专利文献1)。这是使亲水被膜的亲水性提高的技术。如此,通过使亲水化处理剂含有亲水性树脂,从而能够提高所形成的亲水被膜的亲水性。

    现有技术文献

    专利文献

    专利文献1:日本特开平6-322292号公报

    发明内容

    发明所要解决的课题

    然而,由包含铝制热交换器的金属基材构成的制品要求小型化。随着由金属基材构成的制品的小型化,有相邻的金属基材间的距离变窄的情况。如果金属基材间的距离变窄,则例如在热交换器中,会发生由水滴导致的堵塞,通风阻力变得容易增大。因此,要求对这样的金属基材的表面赋予与以往一直要求的亲水性相比更高的亲水性。

    此外,由于亲水性树脂容易溶解于水,因此亲水化处理剂会因含有亲水性树脂而存在耐水性变低的倾向。形成于金属基材表面的亲水被膜要求在具有高亲水性的同时具有耐水性。

    本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于,提供可形成具有充分高的亲水性和耐水性的亲水被膜的亲水化处理剂。

    用于解决课题的方法

    本发明涉及一种亲水化处理剂,其含有聚合物(C1)和聚合物(C2),上述聚合物(C1)在结构中具有构成基本骨架的基本单元(A1)和亲水性单元(B1),上述聚合物(C2)在结构中具有构成基本骨架的基本单元(A2)和亲水性单元(B2),上述基本单元(A2)与上述基本单元(A1)的结构不同。

    此外,上述基本单元(A1)和上述基本单元(A2)各自优选为选自由聚氨酯、聚酯和聚乙烯醇组成的组中的一种。

    此外,上述亲水性单元(B1)和上述亲水性单元(B2)优选为聚环氧乙烷。

    此外,上述聚合物(C1)中的上述亲水性单元(B1)的含量优选为10~40质量%,上述聚合物(C2)中的上述亲水性单元(B2)的含量优选为10~40质量%。

    此外,上述基本单元(A1)为聚酯,上述聚合物(C2)与上述聚合物(C1)的质量比(上述聚合物(C2)的质量/上述聚合物(C1)的质量)优选为1/9~9/1。

    发明效果

    根据本发明,能够提供可形成具有充分高的亲水性和耐水性的亲水被膜的亲水化处理剂。

    附图说明

    图1是针对本发明的实施例中的聚合物的混合比与所形成的被膜的水接触角的关系示出的图。

    图2是针对本发明的实施例中的聚合物的混合比与所形成的被膜的水接触角的关系示出的图。

    图3是针对本发明的比较例中的聚合物的混合比与所形成的被膜的水接触角的关系示出的图。

    图4是示出本发明的比较例1中的XPS分析结果的图。

    图5是示出本发明的比较例4中的XPS分析结果的图。

    图6是示出本发明的实施例1中的XPS分析结果的图。

    图7是针对图4~6的XPS分析结果比较表示亲水性单元的峰面积的图。

    具体实施方式

    以下,对本发明的实施方式进行说明。予以说明的是,本发明并不限定于以下的实施方式。

    <基材>

    作为通过本实施方式涉及的亲水化处理剂在表面形成亲水被膜的基材,例如,可以举出金属基材、玻璃制的基材、陶瓷基材和树脂制的基材等。作为通过本实施方式涉及的亲水化处理剂而形成有亲水被膜的基材,优选为金属基材。

    作为金属基材,例如可以举出铝基材。铝基材是铝制的基材。这里,“铝”是以铝为主体的金属和合金的总称,是包括纯铝和铝合金的概念。

    作为铝基材,可以举出铝制热交换器。从提高热交换效率的观点出发,热交换器会被窄间隔地配置多个散热片以尽可能增大其表面积,并且在这些散热片中放入式地配置制冷剂供给用管路。

    <亲水化处理剂>

    本实施方式涉及的亲水化处理剂含有聚合物(C1)和聚合物(C2)。

    聚合物(C1)在其结构中具有基本单元(A1)和亲水性单元(B1)。

    基本单元(A1)构成聚合物(C1)的基本骨架。基本单元(A1)只要是具有造膜性的聚合物就没有特别限定。作为基本单元(A1),可以举出聚氨酯、聚酯、聚乙烯醇和聚(甲基)丙烯酸等。基本单元(A1)优选为选自由聚氨酯、聚酯和聚乙烯醇组成的组中的一种。通过将基本单元(A1)设为这些聚合物,从而提高由亲水化处理剂形成的亲水被膜的耐水性。此外,作为基本单元(A1),更优选为聚氨酯或聚酯。

    亲水性单元(B1)只要是具有亲水性的聚合物就没有特别限定。作为亲水性单元(B1),可以举出聚环氧乙烷和聚乙烯吡咯烷酮等。亲水性单元(B1)优选为聚环氧乙烷。通过将亲水性单元(B1)设为聚环氧乙烷,从而提供由亲水化处理剂形成的亲水被膜的亲水性。

    聚合物(C1)中的亲水性单元(B1)的含量优选为10~40质量%。在聚合物(C1)中的亲水性单元(B1)的含量低于10质量%的情况下,存在亲水被膜的亲水性降低的倾向,在超过40质量%的情况下,存在亲水被膜的耐水性降低的倾向。

    这里,仅由构成亲水性单元(B1)的聚合物形成的亲水被膜的水接触角为30°以下。

    具有基本单元(A1)和亲水性单元(B1)的聚合物(C1)的结构没有特别限定。从最大限度发挥基本单元(A1)和亲水性单元(B1)的各自的单元特性的观点出发,聚合物(C1)优选为这些单元的接枝聚合物或嵌段聚合物。在聚合物(C1)为接枝聚合物的情况下,基本单元(A1)和亲水性单元(B1)均可以为枝部分。

    此外,聚合物(C2)在其结构中具有基本单元(A2)和亲水性单元(B2)。基本单元(A2)构成聚合物(C2)的基本骨架。

    基本单元(A2)与基本单元(A1)的结构不同。即、本实施方式涉及的亲水化处理剂所含有的聚合物(C1)和聚合物(C2)中,构成它们的基本骨架的基本单元不同。

    基本单元(A2)与基本单元(A1)同样只要是具有造膜性的聚合物就没有特别限定,优选为选自由聚氨酯、聚酯和聚乙烯醇组成的组中的一种。即、基本单元(A2)和基本单元(A1)各自优选为选自由聚氨酯、聚酯和聚乙烯醇组成的组中的、彼此不同的一种。

    亲水性单元(B2)与亲水性单元(B1)同样只要是具有亲水性的聚合物就没有特别限定,优选为聚环氧乙烷。通过将亲水性单元(B2)设为聚环氧乙烷,从而提高由亲水化处理剂形成的亲水被膜的亲水性。进一步,本实施方式涉及的亲水化处理剂所含有的聚合物(C1)和聚合物(C2)中,优选构成它们的亲水性单元(B1)和亲水性单元(B2)为相同的聚合物,优选该聚合物为聚环氧乙烷。

    聚合物(C2)中的亲水性单元(B2)的含量优选为10~40质量%。在聚合物(C2)中的亲水性单元(B2)的含量低于10质量%的情况下,存在亲水被膜的亲水性降低的倾向,在超过40质量%的情况下,存在亲水被膜的耐水性降低的倾向。

    这里,仅由构成亲水性单元(B2)的聚合物形成的亲水被膜的水接触角与仅由构成亲水性单元(B1)的聚合物形成的亲水被膜的水接触角同样为30°以下。

    聚合物(C1)和聚合物(C2)的分子量(重均分子量)优选为10000~1000000。在聚合物(C1)和聚合物(C2)的分子量低于10000的情况下,存在所形成的亲水被膜的耐水性降低的倾向,在超过1000000情况下,存在亲水化处理剂的操作性降低的倾向。

    此外,聚合物(C1)和聚合物(C2)中的、亲水性单元(B1)和亲水性单元(B2)的合计含量优选为10~40质量%。在该合计含量低于10质量%的情况下,存在亲水被膜的亲水性降低的倾向,在超过40质量%的情况下,存在亲水被膜的耐水性降低的倾向。

    优选基本单元(A1)为聚酯,且聚合物(C2)与聚合物(C1)的质量比(上述聚合物(C2)的质量/上述聚合物(C1)的质量)为1/9~9/1。换言之,亲水化处理剂所含有的任一聚合物的基本单元优选为聚酯。

    此外,在基本单元(A1)为聚酯的情况下,聚合物(C2)与聚合物(C1)的质量比(上述聚合物(C2)的质量/上述聚合物(C1)的质量)更优选为4/6~7/3。由此,不仅是所形成的亲水被膜的亲水性,亲水性的持续性也变高。

    作为聚合物(C1)和聚合物(C2),例如,可以例示使环氧乙烷与对苯二甲酸和亚烷基二醇聚合而成的聚酯(基本单元)接枝聚合得到的环氧乙烷改性聚酯、使环氧乙烷与对苯二甲酸、亚烷基二醇和二异氰酸酯聚合而成的聚氨酯(基本单元)接枝聚合得到的环氧乙烷改性聚氨酯。在获得聚合物(C1)和聚合物(C2)时所进行的接枝聚合等聚合方法没有特别限定,可以使用以往公知的方法。

    本实施方式涉及的亲水化处理剂如上述那样含有彼此不同结构的聚合物(C1)和聚合物(C2),从而与仅含有聚合物(C1)和聚合物(C2)中的一者的亲水化处理剂相比,显著提高所形成的亲水被膜的亲水性。因亲水化处理剂含有聚合物(C1)和聚合物(C2)这两者而提高所形成的亲水被膜的亲水性的机理尚不明确。但是,推测由本实施方式涉及的亲水化处理剂形成的亲水被膜,聚合物(C1)和聚合物(C2)因分子水平而发生相分离,基本单元(A1)和基本单元(A2)在基材侧进行取向,亲水性单元(B1)和亲水性单元(B2)露出于表面侧,从而提高亲水性。

    此外,推测由本实施方式涉及的亲水化处理剂形成的亲水被膜如上述那样通过基本单元(A1)和基本单元(A2)取向于基材侧,因而提高耐水性。

    本实施方式涉及的亲水化处理剂中可以添加颜料以形成着色的亲水被膜。作为所添加的颜料,没有特别限定,可以使用无机颜料、有机颜料等通常被使用的着色颜料。

    本实施方式涉及的亲水化处理剂中,根据期望,也可以添加必要量的下述其他成分。例如,本实施方式涉及的亲水化处理剂中,可以添加表面活性剂、胶体二氧化硅、氧化钛、糖类等亲水添加剂;丹宁酸、咪唑类、三嗪类、三唑类、鸟嘌呤类、肼类、酚醛树脂、锆化合物、硅烷偶联剂等防锈添加剂;三聚氰胺树脂、环氧树脂、封闭型异氰酸酯、胺、酚醛树脂、二氧化硅、铝、锆等交联剂;抗菌剂、分散剂、润滑剂、消臭剂、溶剂等。

    <亲水被膜形成方法>

    接下来,对使用本实施方式涉及的亲水化处理剂的亲水被膜形成方法进行说明。

    在亲水被膜形成方法中,首选在对未处理的铝基材进行处理时,优选利用酸性或碱性洗涤剂来洗涤基材。作为所使用的酸性洗涤剂的例子,可以举出基于硝酸、硫酸、氢氟酸和这些酸的并用的酸性水溶液。酸浓度优选为1~10N,进一步优选为3~6N。此外,可以向酸性洗涤剂中添加选自铁、镍、钴、钼和铈中的金属盐或金属酸盐。

    作为上述金属盐的例子,可以举出硫酸铁、硫酸镍、硫酸钴、硫酸钴铵、硫酸铈、硫酸铈铵、硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍、硝酸铈、酢酸铁、酢酸镍、酢酸钴、酢酸铈、盐化铁、盐化镍、盐化钴、盐化钼、盐化铈。此外,作为金属酸盐的例子,可以举出钼酸铵、钼酸钾、钼酸钠。

    上述金属盐或金属酸盐优选以成为0.01~5质量%的量添加于水溶液。上述金属盐或金属酸盐更优选以成为0.1~1质量%的量添加于水溶液。如果以上述范围配合金属盐或金属酸盐,则有可更有效地进行铝制热交换器(蒸发器等)中来源于焊料的偏析物的酸洗这样的优点。

    此外,作为碱性洗涤剂,可以举出含有氢氧化钠、硅酸钠、磷酸钠中的至少一种的碱水溶液。为了提高洗涤性,可以在碱水溶液中添加表面活性剂。

    对于洗涤由铝构成的基材要么喷雾上述洗涤剂,要么在加入有洗涤剂的水浴中浸渍基材。此时的洗涤剂的液温优选为10~70℃,接触时间优选为30秒~5分钟。当液温低于10℃或接触时间低于30秒时,有偏析物等的除去不充分的情况,如果超过70℃或超过5分钟,则有侵蚀变得过多的情况。洗涤后的基材优选在水洗后供于防锈处理。

    对于防锈处理方法,有化学处理、以及利用树脂底漆的基础防锈处理。其中作为化学处理中使用的化学处理剂,可以使用以往公知的铬酸铬酸盐处理剂、磷酸铬酸盐处理剂或无铬处理剂。铬酸铬酸盐处理剂是含有铬酸、氟化物和强酸的水溶液。作为铬酸铬酸盐处理剂,可以举出3价铬为主成分的反应型铬酸盐、电解铬酸盐以及6价铬和3价铬混合而成的涂布型铬酸盐。另一方面,磷酸铬酸盐处理剂是含有铬酸、正磷酸和氟化物的混合水溶液。在进行利用这些铬酸盐处理剂的化学处理时,有必要控制6价铬离子、磷酸离子和氟离子各量。

    作为无铬处理剂,可以举出锆盐、钛盐、硅盐、硼盐和高锰酸盐等。此外,也可以优选使用这些盐的氟化物。进一步,这些盐、氟化物中也可以添加磷酸、锰酸、高锰酸、钒酸、钨酸、钼酸等酸。

    作为上述树脂底漆,可以举出水溶性或水分散性的水性树脂。作为这些树脂,可以举出聚(甲基)丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等具有羧基或羟基的水性高分子化合物、水性酚醛树脂、水性聚酯树脂、水性环氧树脂、水性聚氨酯、水性氨基树脂等。

    通过在上述树脂底漆中以成为100~10000ppm的量添加锆化合物(氟锆酸、氟锆铵等)等金属化合物,从而也能够提高所形成的被膜的耐蚀性。

    对于进行防锈处理的方法没有特别限定,可以通过浸渍法、喷雾法等进行处理。在将铝制热交换器设为基材的情况下,由于铝制热交换器具有复杂的形状,因此优选通过浸渍法进行处理。处理温度优选为常温或稍微加热的程度。处理温度例如优选为10~50℃,处理时间优选为3秒~5分钟。关于防锈被膜量,在形成化学处理被膜的情况下,优选将各元素(Cr、Zr、Ti等)的附着量设为10~300mg/m2。此外,在使用树脂底漆的情况下,优选在上述处理后100~220℃、优选150~200℃的温度下烧结10~60分钟而制成干燥被膜厚0.1~10μm。在树脂底漆的烧结温度低于100℃的情况下,树脂底漆的造膜性变得不充分,如果超过220℃,则亲水持续性降低。在上述化学被膜量低于10mg/m2或树脂底漆被膜厚低于0.1μm的情况下,存在防锈性变得不充分的倾向,在超过300mg/m2或10μm的情况下,经济性不佳。基材在防锈处理后根据需要供于水洗、亲水化处理。

    对于利用本实施方式涉及的亲水化处理剂的基材处理方法没有特别的限定,与利用化学处理剂的处理相同,可以采用浸渍法、喷雾法、辊涂法、刷涂等。在利用亲水化处理剂对热交换器那样的具有复杂形状的基材进行处理时,优选采用浸渍法。处理液温度优选为10~50℃,处理时间优选为3秒~5分钟。此外,被膜量优选为0.1~3g/m2,更优选为0.2~1g/m2。在被膜量低于0.1g/m2的情况下,存在难以表现亲水化性能的倾向,如果超过3g/m2,则存在生产率降低的倾向。

    亲水化处理后,通过在100~220℃、优选在150~200℃的温度下烧结10~60分钟,从而可以获得亲水性被膜。烧结温度低于100℃时,存在造膜性变得不充分的倾向,如果超过220℃,则存在亲水持续性降低的倾向。如此操作后,被由本实施方式涉及的亲水处理剂处理过的基材优选以被膜量0.1~3g/m2形成亲水化被膜。

    [实施例]

    以下,基于实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。

    <亲水化处理剂的制作>

    将表1、表2和表3所示的成分按照各表中示出的比例(亲水化处理剂的固体成分中的含量(单位:质量%))用水混合,调制各亲水化处理剂。对于构成亲水化处理剂的各成分,如下进行合成。

    <环氧乙烷改性聚酯(EO-PE)1的合成>

    使环氧乙烷与作为基体树脂的聚酯树脂接枝聚合。以生成的聚合物中的聚环氧乙烷的含量成为10质量%的方式调整所聚合的环氧乙烷的量。将如此获得的环氧乙烷改性聚酯设为EO-PE1(重均分子量:15000)。

    <环氧乙烷改性聚酯(EO-PE)2的合成>

    使环氧乙烷与作为基体树脂的聚酯树脂接枝聚合。以生成的聚合物中的聚环氧乙烷的含量成为20质量%的方式调整所聚合的环氧乙烷的量。将如此获得的环氧乙烷改性聚酯设为EO-PE2(重均分子量:15000)。

    <环氧乙烷改性聚酯(EO-PE)3的合成>

    使环氧乙烷与作为基体树脂的聚酯树脂接枝聚合。以生成的聚合物中的聚环氧乙烷的含量成为40质量%的方式调整所聚合的环氧乙烷的量。将如此获得的环氧乙烷改性聚酯设为EO-PE3(重均分子量:15000)。

    <环氧乙烷改性聚氨酯(EO-PU)1的合成>

    使环氧乙烷与作为基体树脂的聚氨酯接枝聚合。以生成的聚合物中的聚环氧乙烷的含量成为15质量%的方式调整所聚合的环氧乙烷的量。将如此获得的环氧乙烷改性聚氨酯设为EO-PU1(重均分子量:800000)。

    <环氧乙烷改性聚氨酯(EO-PU)2的合成>

    使环氧乙烷与作为基体树脂的聚氨酯接枝聚合。以生成的聚合物中的聚环氧乙烷的含量成为12质量%的方式调整所聚合的环氧乙烷的量。将如此获得的环氧乙烷改性聚氨酯设为EO-PU2。

    <环氧乙烷改性聚氨酯(EO-PU)3的合成>

    使环氧乙烷与作为基体树脂的聚氨酯接枝聚合。以生成的聚合物中的聚环氧乙烷的含量成为10质量%的方式调整所聚合的环氧乙烷的量。将如此获得的环氧乙烷改性聚氨酯设为EO-PU3。

    <环氧乙烷改性聚乙烯醇(EO-PVA)的合成>

    使乙酸乙烯与作为基体树脂的聚乙二醇接枝聚合。然后,将通过接枝聚合而得到的聚合物皂化,获得环氧乙烷改性聚乙烯醇(重均分子量:45000)。予以说明的是,以最终得到的皂化后的聚合物中的聚环氧乙烷的含量成为25质量%的方式调整所接枝聚合的乙酸乙烯的量。将如此获得的环氧乙烷改性聚乙烯醇设为EO-PVA。

    此外,对于如上那样合成的成分以外的其他成分,使用以下的材料。

    聚酯(PE):A-120(高松油脂株式会社制)

    聚氨酯(PU1):HUX-550(株式会社ADEKA制)

    聚氨酯(PU2):HUX-386(株式会社ADEKA制)

    聚乙烯醇(PVA):KURARAY POVAL 105MC(株式会社可乐丽制)

    聚丙烯酸:JURYMER AC-10L(东亚合成株式会社制)

    聚丙烯酰胺:SHALLOL AM-253P(第一工业制药株式会社制)

    聚环氧乙烷(PEG1):ALKOX R-400Z(明成化学工业株式会社制)

    聚环氧乙烷(PEG2):ADEKA PEG20000(株式会社ADEKA制)

    消泡剂1:Hydropalat WE 3322(巴斯夫(BASF)公司制)

    消泡剂2:B2020(株式会社ADEKA制)

    消泡剂3:SURFYNOL 104(Air Products公司制)

    <实施例和比较例的试验板的制作>

    将1000系铝材(150mm×70mm×0.8mm)使用SURFCLEANER 322N8(立邦涂料化工有限公司制)的3%溶液以70℃·30秒的条件进行脱脂。接着,在用水将固体成分含量调整为3~8质量%的实施例和比较例的各亲水化处理剂中,浸渍上述铝材,在180℃进行10分钟加热,从而使亲水被膜固化。将所得到的各试验板供于以下的评价。予以说明的是,对于亲水化处理剂的固体成分含量,在实施例22和比较例26~31中调整为6质量%,在比较例32~34和41~44中调整为7质量%,在比较例35~40中调整为4质量%,在比较例11~15中调整为3质量%,在其他实施例和比较例中调整为8质量%。

    <亲水性的评价>

    评价试验板与水滴的接触角。水接触角使用自动接触角计(型号:DSA20E、KRUSS公司制)进行测定。所测定的接触角是在室温环境下,滴下后30秒后的试验板与水滴的接触角。评价基准如下所示。将评价结果示于表1、表2和表3。予以说明的是,对于未进行特别处理的试验板(表中的“0h”)以及在自来水流水(流水量为15kg/小时)中浸渍24小时后拉出而干燥的试验板(表中的“24h”),测定与水滴的接触角。如果接触角小于10°(评价“A”),则认为亲水性良好。

    (评价基准)

    A:水接触角小于10°

    B:10°以上且小于30°

    C:30°以上且小于40°

    D:40°以上

    <耐水性>

    将试验板在自来水流水(流水量为15kg/小时)中浸渍24小时并拉出,目视评价干燥后的被膜残存率。评价基准如下所示。将评价结果示于表1、表2和表3。

    (评价基准)

    A:被膜残存率超过85%

    B:被膜残存率超过80%且为85%以下

    C:被膜残存率超过70%且为80%以下

    D:被膜残存率为70%以下

    <WET密合性(初期涂膜)>

    对试验板喷洒纯水,用手指轻轻擦拭。将1个来回设为1次,评价直至亲水被膜剥离时的擦拭的次数。评价基准如下所示。将评价结果示于表1、表2和表3。如果直至剥离时擦拭的次数超过50次(评价“A”),则评价为WET密合性良好。

    (评价基准)

    A:擦拭次数超过50次

    B:擦拭次数超过20次且为50次以下

    C:擦拭次数为20次以下

    <涂膜表面分析>

    对于由实施例5和比较例1、4的亲水化处理剂形成的亲水被膜,在上述耐水性试验后,按照下述的条件进行基于X射线电子分光法(XPS)的表面分析。具体而言,分析碳轨道的能量移动,分析存在于被膜表面的包含碳的化学键的信息。将结果示于图4~6。图4对应比较例1的结果,图5对应比较例4的结果,图6对应实施例5的结果。图4~6中,横轴表示键能(eV),纵轴表示峰强度(cps)。此外,图4~6中的粗的虚线表示起因于环氧乙烷的C-O(1s)的峰,细线的虚线表示C-C的峰,点划线表示C=O的峰,双点划线表示O-C=O的峰。另外粗线表示将这些碳键的峰合计后的峰。

    (XPS测定条件)

    [测定装置]AXIS-NOVA(岛津制作所(株)制)

    [测定条件]透镜模式:视场1调查(Field of View1Survey),分辨率:通过能量160eV,获取时间:217秒,扫描次数:3,阳极:单色X射线(Al)150W,步阶:100meV,滞留时间:300ms

    [表1]

    [表2]

    [表3]

    图1是对于实施例1~9以及比较例1和4的亲水化处理剂绘制的所形成的亲水被膜与水的接触角(亲水性、流水0小时后)的图。此外,图2是对于实施例1~9以及比较例1和4的亲水化处理剂绘制的所形成的亲水被膜与水的接触角(亲水性、流水72小时后)的图。进一步,图3是对于比较例1、9和19~21的亲水化处理剂绘制的所形成的亲水被膜与水的接触角(亲水性、流水0小时后)的图。予以说明的是,对于图3,即便使亲水被膜长时间(例如72小时)接触流水的情况下,接触角也为40°以上。

    从图3可知,由实施例1~9的亲水化处理剂形成的亲水被膜与由比较例1和4的亲水化处理剂形成的亲水被膜相比,亲水性明显高。从这些结果可以确认到,与在结构中具有构成基本骨架的基本单元和亲水性单元的聚合物单独地含在亲水化处理剂相比,含有多种在结构中具有构成基本骨架的基本单元和亲水性单元的聚合物的亲水化处理剂,其所形成的亲水被膜的亲水性更高。此外,由实施例1~9的亲水化处理剂形成的亲水被膜的耐水性也优异。

    予以说明的是,如图3所示,对于在结构中具有构成基本骨架的基本单元和亲水性单元的聚合物,即使混合不具有亲水性单元的聚合物,所形成的亲水被膜亲水性也不提高。

    进一步,如图2所示,可知在使所形成的亲水被膜长时间接触流水的情况下,存在亲水性降低的倾向,但通过使基本单元(A1)为聚酯且聚合物(C2)与聚合物(C1)的质量比(上述聚合物(C2)的质量/上述聚合物(C1)的质量)为4/6~7/3,亲水性的持续性也会变高。

    图7是比较图4~6中的比较例1、4、实施例5的基于XPS的表面分析中、相对于碳轨道整体的峰面积C的、起因于环氧乙烷的C-O(1s)的峰面积的比例的图。

    从图7可知,虽然实施例5与比较例1、4的环氧乙烷的总含量相等,但存在于实施例5的亲水被膜的表面的环氧乙烷的比例大于存在于比较例1、4的亲水被膜的表面的环氧乙烷的比例。从该结果可以确认到,由含有多种在结构中具有构成基本骨架的基本单元和亲水性单元的聚合物的实施例5的亲水化处理剂形成的亲水被膜由于作为亲水性单元的环氧乙烷在表面侧露出,因而可获得良好的亲水性。

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    水化 处理 和亲 方法
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