含水组合物和用该含水组合物对制品进行表面改性制造技术

一种含水组合物的用途，其通过下列组分在含水介质中而制备：（Ａ）二羟丙基壳聚糖，和（Ｂ）１，２，３，４－丁烷四羧酸，从而可以提供亲水性、抗菌性、除臭活性、手感、抗起雾性、纸张强度、染色性、防水性、防污性和／或等优良的各种制品。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含水组合物，并涉及通过用该含水组合物对制品进行表面改性，更具体地，涉及用于改性制品表面的含水组合物，并涉及通过用该含水组合物对制品进行表面改性的方法。本专利技术提供了亲水性、抗菌性、除臭活性、手感、抗起雾性、纸张强度、染色性、防水性、防污性和/或等优良的各神产品。
技术介绍
提供冷却、加热和脱湿功能的空调在其热交换器处装有热交换翅片。通常，形成这些热交换翅片的翅盖是由铝或铝合金制所的，这是由于希望它们具有轻的重量、优良的工作性和极好的导热性。当这种空调以制冷模式运行时，把热交换器放到其室外侧等于或低于空气中水分的露点的温度下，使得引起空气中水冷凝并粘附在装在热交换器翅片门上。冷凝水在翅片表面上具有的形状取决于翅片表面和水的润湿性。在低润湿性翅片表面，冷凝水会基本上呈半球状水滴形式，并在翅片之间进一步形成水桥，从而对通过热交换器的空气流动产生阻力，因此，不利于空气的流动，还产生噪音。在一些情况中，冷凝水可能四处分散，弄脏了空调四周。为了克服这些问题，已把翅盖的表面进行亲水处理。提出的方法包括例如，使用由水玻璃等作为主要成分的组成的无机亲水剂(JP 2-42389，JP3-77440B)；和使用有机亲水剂如组合使用多元醇、特定的水可溶聚合物和交联剂(JP 1-299877A)；使用聚丙烯酰胺(JP 1-270977A)；使用特定的亲水乙烯基单体的共聚物(JP 6-306247)，使用羧甲基纤维素聚合物、N-羟甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸或锆化合物(日本专利2,520,308)。使用无机亲水剂的方法赋予翅盖优异的亲水性。然而，同时带来这样一个问题，即当压制如翅盖时模具要经受严重的磨损，这是因为在翅盖表面上形成的亲水涂层是由二氧化硅(SiO2)作为主要组分而形成硬材料制成的。还涉及另一个问题，即在开始冷却时感到有令人不愉快的气味，这是由于亲水涂层有易于从周围环境中吸附令人不愉快气味的性能。另一方面，在利用有机亲水剂的方法中，亲水剂本身作为微生物的营养源，从而微生物会在处理浴和在亲水涂层中生长，因此，需要防止微生物的生长。在这些方法中，若需要，向处理浴中赋予防腐性。为了防止腐烂，向处理浴中加入抗菌剂或多或少有效。向涂层中赋予抗菌活性的任何努力本身需要大量加入抗菌剂，产生了损坏涂层的亲水性的问题。为了使亲水涂层的亲水性持续更长，还提出把抗菌物质从亲水涂层的表面溶解掉。只要抗菌物质溶出，亲水涂层表现出抗菌活性，但限于表现出抗菌活性的时间内。考虑在解决上述问题中要赋予亲水涂层抗菌活性，还提出使用具有抗菌活性的壳聚糖作为涂层形成材料，以在翅盖上形成含壳聚糖的涂层(JP7-190676A)。这种方法需要使用有机酸或无机酸来把壳聚糖形成水溶液，因为壳聚糖不溶于水。然而，这种酸被上述冷凝水洗掉，产生了壳聚糖涂层丧失了膜强度和抗菌活性的问题。也提出了使用聚合物酸如聚丙烯酸作为上述有机酸(JP 11-293149 A)。然而，使用壳聚糖的这些方法都产生了一个问题，即当在翅盖的表面烘烤涂层时放出非常难闻的气味。因此，这些翅盖不能满意地作为空调用的翅盖。除非把抗腐蚀涂层处理如铬处理在其上形成亲水涂层之前用于翅盖表面，大多数上述传统方法产生了一个问题，即当长期使用时亲水涂层腐蚀铝并粉化。因此，在翅盖表面处理时，需要抗腐蚀底涂。从而，表面处理必须分两个步骤进行。这从经济上是不优选的。因此，本专利技术的一个目的是提供一种含水组合物，其具有下列性能优良的亲水涂层，不形成水滴，可用一步处理形成，具体地通过把含水组合物直接涂布到制品上并干燥和固化由此涂布的含水组合物而形成；涂层具有优良的机械强度，甚至在带水的湿态下也如此(后而把这种性能称为“防水”或“防水性”)，从而其具有优异的防水性和抗腐蚀性，注润滑性也极好，可经受苛刻的成形条件，并具有可以忍受的亲水性而不被粘附的润滑油等所污染；另外，涂层不从涂层形成材料中发出难闻的气味，并长期保持不出现微生物如霉菌。换句话说，涂层结合了优良的防水强度和亲水性。本专利技术的另一目的是提供通过使用该含水组合物对制品表面改性的方法。
技术实现思路
通过下述的本专利技术可达到上述目的。更具体地，本专利技术提供了一种呈溶解在含水介质中形式的含水组合物，包括下列组分(A)和(B) (A)二羟丙基壳聚糖，和(B)1，2，3，4-丁烷四羧酸(以下称为“BTC(B)”))，其中所述的含水组合物当干燥并固化时可形成防水涂层；还提供了一种改性制品表面的方法，该方法包括下列步骤把该含水组合物涂布到所述制品的所述表面上；和干燥并固化由此涂布的含水组合物。具体实施例方式下面基于一些优选的实施方式更详细介绍本专利技术。用于实施本专利技术的“二羟基丙基壳聚糖(A)”是JP 59-8701A中公开的物质，并可通过如缩水甘油(2，3-环氧-1-丙醇)与壳聚糖以适当的比例反应而制备，其中壳聚糖由60-100％的脱乙酰基的壳多糖组成。还可以不同的商品名“甘油基-壳聚糖”在市场购得而用于本专利技术。二羟基丙基壳聚糖为纯态不是绝对必要的。其可含有一定程度的由上述反应形成的副产物，并可为粉状或水溶液状。二羟基丙基壳聚糖包括三种壳聚糖衍生物，即N-(2，3-二羟基丙基)壳聚糖、O-(2，3-二羟基丙基)壳聚糖、和N，O-(2，3-二羟基丙基)壳聚糖。这些壳聚糖衍生物都可用于本专利技术。然而，优选使用N-(2，3-二羟基丙基)壳聚糖、或N，O-(2，3-二羟基丙基)壳聚糖或其混合物。用于本专利技术的二羟基丙基壳聚糖的二羟基丙基化程度可优选为约0.1-5、优选0.4-5。其重均分子量可优选10,000-3,000,000，更优选50,000-1,000,000。重均分子量低于10000，造成形成强度不足的涂层，而重均分子量超过3,000,000导致含水组合物的粘度过高，从而除了把二羟基丙基壳聚糖(A)的浓度限定到相当低的量以外没有别的选择。另一方面，用于实施本专利技术的BTC(B)本身也是已知的，并可在市场上购得而用于本专利技术。另外，已知把BTC(B)与磷的含氧酸(phosphorus oxo-acid)的盐组合使用作为含羟基可水溶聚合物的催化剂(JP 7-102110A)。另一方面，不知道防水涂层通过二羟基丙基壳聚糖(A)与BTC(B)单独反应而制备，而不借助于催化剂如磷的含氧酸盐。还应强调该反应不需要加入催化剂。即使该反应不用催化剂，但该反应形成了没有微生物如霉菌生长的强防水的亲水涂层。另外，由二羟基丙基壳聚糖(A)和除了BTC(B)之外的交联剂之间反应而制备的涂层产生不愉快的气味，该气味严格限制了该体系的使用。然而，不知道二羟基丙基壳聚糖(A)和BTC(B)之间的反应防止了产生难闻的气味。本专利技术的含水组合物可通过把作为基本组分的二羟基丙基壳聚糖(A)和BTC(B)溶解在含水介质而制备。当把该基本组分溶解在含水介质中时，若需要可进行加热。用于本专利技术的含水介质可优选蒸馏水，但取决于本专利技术含水组合物的用途，常规的自来水也可使用。另外一种方法，可使用亲水有机溶剂如醇或酮和水的混合溶剂，若需要。关于用于本专利技术中BTC(B)与二羟基丙基壳聚糖(A)的比例，以固含量计，其重量比B/A可为0.1-3，优选0.2-2。以B/A比小于0.1使用BTC(B)异致形成防水性不足的涂层，从而在烘烤时不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为溶解在含水介质中形式的含水组合物，包括下列组分（Ａ）和（Ｂ）： （Ａ）二羟丙基壳聚糖，和 （Ｂ）１，２，３，４－丁烷四羧酸， 其中所述的含水组合物当干燥并固化时可形成防水涂层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小林诚幸，土田真也，山南隆德，田中和也，大槻哲郎，森田良治，
申请(专利权)人：大日精化工业株式会社，日本帕卡濑精株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]