JP2000239895A - Aluminum surface treated material excellent in water repellent property and its production - Google Patents

Aluminum surface treated material excellent in water repellent property and its production

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JP2000239895A JP4652999A JP4652999A JP2000239895A JP 2000239895 A JP2000239895 A JP 2000239895A JP 4652999 A JP4652999 A JP 4652999A JP 4652999 A JP4652999 A JP 4652999A JP 2000239895 A JP2000239895 A JP 2000239895A
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Tsukasa Kasuga
Akihiro Kiyotani
Midori Narita
緑 成田
司 春日
明弘 清谷
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Ind Ltd
住友軽金属工業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the heat transfer efficiency of the subject material by roughening the surface of an Al material to a high order pit structure in which small pits have been formed in a pit and moreover forming a water repellent film composed of an organosilane compd. or an organohalosilane compd. having a fluoroalkyl group thereon. SOLUTION: In 1st pits 4 of a prescribed depth formed on the surface of an Al material 2, pits are successively formed on each inside from large pits to small pits so as to form 2nd pits 6. This high order pit structure is formed on the surface to be imparted with water repellent properties, by which effective surface roughening is executed. The 1st and 2nd pits 4 and 6 preferably have the pit sizes of 0.1 to 10 μm. As to the surface roughening treatment for obtaining the high order pit structure, preferably, electrolytic etching in which the pits having relatively large pit sizes are formed is executed, and, after that, anodic oxidation is executed.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【技術分野】本発明は、撥水性に優れたアルミニウム表面処理材及びその製造方法に係り、特に、難着霜性熱交換器フィンとして好適に用いられ得るアルミニウム表面処理材と、それを有利に製造する方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to excellent aluminum surface treatment material, and a method of manufacturing the same water-repellent, in particular, the aluminum surface treatment material can be suitably used as a flame frost resistant heat exchanger fins, it advantageously it relates to a method for manufacturing.

【0002】 [0002]

【背景技術】従来から、空調機等の熱交換器においては、その軽量化や熱効率の向上、更にはコンパクト化等の要請に応えるために、各種のアルミニウム材料からなるアルミニウムフィンが用いられてきており、また、そのようなフィンの間隔を出来るだけ狭くする設計が取り入れられて来ているが、例えば、空気調和器の蒸発器においては、フィンの表面温度が大気の露点以下となるために、フィンの表面に水滴が付着し、そのために、フィン間の空気の流れを妨げ、通風抵抗を増大させて、熱交換効率を著しく低下させる原因となっているのであり、 BACKGROUND ART Conventionally, in a heat exchanger of the air conditioner or the like, improvement of its weight and thermal efficiency, even to meet the demand for downsizing an element selected from aluminum fins made of various aluminum materials have been used cage, also, although such spacing only narrow design possible fins are coming incorporated, for example, in the evaporator of the air conditioner, since the surface temperature of the fin is equal to or less than the dew point of the atmosphere, water droplets adhere to the surface of the fin, in order that, blocking airflow between the fins, to increase the ventilation resistance is than are responsible for significantly reduces the heat exchange efficiency,
また暖房運転時の室外機では、大気温度が低いために、 In the outdoor unit during the heating operation, since the atmospheric temperature is low,
表面の水滴が霜となって凍りつき、通風抵抗が増大し、 Froze water droplets on the surface becomes frost, ventilation resistance is increased,
且つ風量が減少して、熱交換効率が低下する問題を内在するものであった。 And the air volume is reduced, heat exchange efficiency were those inherent problems to decrease.

【0003】このため、その解決策として、現状では、 [0003] For this reason, as a solution, at present,
フィン表面に対して親水化の塗装を施し、フィン表面に付着する水滴を流れ落とすようにしているが、フィン表面に形成される親水性の塗膜が経時的に劣化し、その劣化と共に、水滴の除去性能も低下することとなるために、耐久性において問題を有するものであった。 Painted hydrophilizing against the fin surface, but so as to drop the flow water droplets adhering to the fin surface, the hydrophilic coating film formed on the fin surface over time deteriorates, with its degradation, water droplets to also becomes possible to decrease the performance of the removal, it had a problem in durability.

【0004】一方、そのような親水性化の塗装に代わる他の対策として、「National Technical Report 」Vol. [0004] On the other hand, as other measures to replace the painting of such hydrophilizing, "National Technical Report" Vol.
38、No.1(Feb. 1992 )、p. 38, No.1 (Feb. 1992), p. 108〜113等には、フィン表面を超撥水性化処理することにより、着霜時間を長くすることが検討されてはいるが、未だ撥水性が充分でなく、また耐久性にも問題があり、実用化に至っていないのが、実情である。 The like 108-113, by the fin surface treating superhydrophobic reduction, although the studies are underway to increase the frost formation time, still water repellency is insufficient, and also there is a problem in durability , not yet been put to practical use is the actual situation.

【0005】また、そのような超撥水性特性を与える超撥水性塗料には、スプレー塗装用にフッ素粒子を含む塗料が多く用いられているのであるが、それら塗料では、 [0005] In such a superhydrophobic coating giving superhydrophobic properties, although the paint containing fluorine particles are widely used for spray painting, in which paint,
塗膜厚さが60μm以上と厚いものが殆どであって〔「表面技術」 Vol. 47、No.7(1996)、p. Coating a almost a thing is 60μm or more and thicker thickness [ "Surface Technology" Vol. 47, No.7 (1996), p. 55 55
8〜561〕、そのために、熱伝達効率が低く、フィン用材料としては不適当なものとなるのであり、また耐久性に問題があるものも多いことが認められている。 8-561], Therefore, low heat transfer efficiency, and than becomes unsuitable as a material for the fins, also it has been observed that many others have a problem in durability.

【0006】さらに、前記した公知文献には、そのような超撥水表面を得るためには、撥水性がある表面に凹凸を付けて、表面積を増加させることが良いことが明らかにされているが、そこでは、そのような凹凸の付与のために、撥水性コーティング剤を基材として、無機微粒子を均一に分散してなる複合塗料が用いられており、そのために、塗膜の耐久性と共に、熱伝達効率が悪くなる等という問題が内在している。 Furthermore, the known document mentioned above, in order to obtain such a superhydrophobic surface, with the unevenness on the surface where there is water-repellent, it may be better to increase the surface area has been demonstrated but where, due to application of such irregularities, as a base material water-repellent coatings, composite coatings formed by uniformly dispersing the inorganic fine particles and is used for its, the durability of the coating film , a problem that such heat transfer efficiency is poor is inherent.

【0007】 [0007]

【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、熱伝達効率に優れた、耐久性のある撥水特性を有するアルミニウム表面処理材と、それを工業的に有利に製造する方法を提供することにあり、また、他の課題とするところは、熱交換器の難着霜性フィン材等として好適に用いられ得る、撥水性に優れたアルミニウム表面処理材及びその工業的製法を提供することにある。 A problem] Here, the present invention, which was made by the above circumstances in the background, and has as its problem to be solved, an excellent heat transfer efficiency, aluminum having a water repellency durable and the surface treatment material, it is to provide an industrially method advantageously produced, also, it is an other object, can be suitably used as a flame frost resistance fin material of a heat exchanger or the like, It is to provide an aluminum surface treatment material excellent in water repellency and its industrial process.

【0008】 [0008]

【解決手段】そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、アルミニウム材料の表面を、ピット中に小さなピットが形成されてなる高次ピット構造に粗面化してなると共に、かかる粗面化表面に、フルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物若しくはオルガノハロシラン化合物からなる撥水性皮膜を形成せしめたことを特徴とする撥水性に優れたアルミニウム表面処理材を、その要旨とするものである。 A Then, in the present invention, in order to solve the above problems, the surface of the aluminum material, with roughened comprising the higher-order pit structure a small pit is formed in the pit, according on the roughened surface, an aluminum surface treated material having excellent water repellency, characterized in that it allowed forming a hydrophobic film consisting of organosilane compounds or organo halo silane compound having a fluoroalkyl group, in which the gist thereof is there.

【0009】要するに、かくの如き本発明に従うアルミニウム表面処理材にあっては、アルミニウム材料の表面に対して、高次ピット構造の粗面化表面と、撥水性に優れた特定化合物からなる撥水剤の吸着等によって形成される極薄の撥水性皮膜との相乗作用によって、極めて優れた撥水特性、所謂超撥水性が付与されると共に、かかる撥水性皮膜の耐久性が効果的に高められ得たのであり、また、アルミニウム材料の粗面化表面に、薄い撥水性皮膜が設けられただけのものであるところから、アルミニウム材料の熱伝達効率に対する影響も殆ど顧慮する必要がなくなったのである。 [0009] In summary, in the aluminum surface treatment material according to the present invention as the nuclear, to the surface of an aluminum material, a roughened surface of the high-order pit structure, water-repellent comprising a specific compound having excellent water repellency by synergy with hydrophobic film of very thin formed by adsorption or the like of the agent, excellent water repellent properties, so-called with superhydrophobic is applied, durability of such hydrophobic film is effectively increased is than obtained, also to roughen the surface of the aluminum material, is of only a thin hydrophobic film is provided from where the effect on heat transfer efficiency of aluminum material is also little to regard need no longer .

【0010】なお、かかる本発明に従うアルミニウム表面処理材の好ましい態様によれば、前記高次ピット構造は、0.1〜10μmφのピット径を有する大きさのピットにて構成されていることが望ましく、これによって、より有効な撥水特性が発現されることとなるのであり、また、その粗面化表面には、有利には、酸根が表面イオン種として導入されることとなる。 [0010] Note that according to a preferred embodiment of the aluminum surface treatment material according to according the present invention, the higher-order pit structure, desirably are constituted by the magnitude of the pits with a pit diameter of 0.1~10μmφ thereby, it is than so that the more effective water repellency is expressed also in its roughened surface, advantageously, so that the acid radical is introduced as the surface ion species.

【0011】また、本発明は、上述の如きアルミニウム表面処理材を工業的に有利に製造するために、(a)アルミニウム材料の表面を、ピット中に小さなピットが形成されてなる高次ピット構造となるように粗面化処理する工程と、(b)かかる粗面化処理されたアルミニウム材料を、フルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物若しくはオルガノハロシラン化合物からなる撥水剤にて処理して、該アルミニウム材料の粗面化表面に、撥水性皮膜を形成せしめる工程と、を含むことを特徴とする撥水性に優れたアルミニウム表面処理材の製造方法をも、その要旨とするものである。 [0011] Further, in order to industrially advantageously produce such aluminum surface treatment material described above, (a) the surface of the aluminum material, higher pit structure comprising small pits are formed in the pit a step of surface-roughened so that the processes at (b) according to roughening treated aluminum material, water-repellent agent comprising an organosilane compound or organo halo silane compound having a fluoroalkyl group, on the roughened surface of the aluminum material, comprising the steps of allowed to form a hydrophobic film, also a manufacturing method of an aluminum surface treated material having excellent water repellency, which comprises a, in which the gist thereof.

【0012】特に、このような本発明に従う製造方法によれば、アルミニウム材料の表面に高次ピット構造を現出する粗面化処理として、アルミニウム材料の表面処理として従来から常用されている各種の手法が採用され得るものであるところから、その工業化が容易に実現され得るものであり、しかもそのような粗面化表面に対して、所定の撥水剤からなる有効な撥水性皮膜の形成も容易に為され得て、アルミニウム材料に対して、目的とする性能を工業的に有利に付与し得るのである。 [0012] In particular, according to the manufacturing method according to the present invention, as roughening treatment of revealing the higher order pit structure on the surface of an aluminum material, various have been conventionally used as a surface treatment of an aluminum material from where in which method may be employed, which its industrialization can be easily realized, moreover for such roughening the surface, the formation of active hydrophobic film having a predetermined water repellent and obtained is easily made, the aluminum material is the performance of interest can industrially advantageously applied.

【0013】なお、この本発明に従うアルミニウム表面処理材の製造方法においても、有利には、前記粗面化処理工程において、アルミニウム材料の表面に0.1〜1 [0013] Incidentally, in the manufacturing method of the aluminum surface treatment material according to the present invention, advantageously, in the roughening process, 0.1 to 1 on the surface of an aluminum material
0μmφのピット径を有するピットにて構成される高次ピット構造が形成され、これによって、本発明の目的がより一層有利に達成され得るのである。 Higher pit structure constituted by a pit having a pit diameter of 0μmφ is formed, thereby, is the object of the present invention may further be more advantageously achieved.

【0014】また、かかる本発明に従うアルミニウム表面処理材の製造方法の好ましい態様の一つによれば、前記アルミニウム材料の粗面化処理によって、同時に、酸根が表面イオン種として導入されることとなる。 [0014] According to one preferred embodiment of the production method of the aluminum surface treatment material according to according the present invention, the roughening treatment of the aluminum material at the same time, so that the acid radical is introduced as the surface ion species . このような酸根の導入によって、前記した特定化合物からなる撥水剤による撥水性皮膜の形成が、効果的に為され得るのである。 The introduction of such acid radical, forming a hydrophobic film by water-repellent agent comprising a specific compound mentioned above is as it can be effectively made. なお、そのような酸根としては、リン酸イオン及び/又は硫酸イオンが有利に選択されることとなる。 As such acid radical, so that the phosphate ions and / or sulfate ions are advantageously selected.

【0015】さらに、本発明にあっては、アルミニウム材料の表面の粗面化処理として、有利には、電解エッチング又は陽極酸化処理が採用される。 Furthermore, in the present invention, as roughening treatment of the surface of the aluminum material, preferably, electrolytic etching or anodic oxidation process is employed. そのような電解エッチング操作では、1〜3μmφ程度のピット径のものが有利に形成され、また陽極酸化処理では、1μmφよりも小さなピット径のものが有利に形成されるのであり、それ故に、本発明にあっては、特に、かかる電解エッチングとそれに続く陽極酸化処理の組合せにおいて、 In such electrolytic etching operation, those of the pit size of about 1~3μmφ is advantageously formed, and in the anodic oxidation process is than those small pits diameter is advantageously formed than 1Myuemufai, therefore, the in the invention, in particular, in such electrolytic etching and a combination of anodizing treatment subsequent
前記した粗面化処理が実施されることが望ましいのである。 It is desirably that the surface roughening treatment described above is carried out.

【0016】なお、そのような粗面化処理に先立って、 [0016] In advance of such roughening treatment,
前記アルミニウム材料に対して酸若しくはアルカリエッチング処理を施すことも出来、それによって比較的大きなピット径のピットをアルミニウム材料の表面に形成することが出来るのである。 The aluminum material acid or alkali etching processing also can be applied against it is that it to thereby form the pits of relatively large pits diameter on the surface of an aluminum material.

【0017】また、本発明に従うアルミニウム表面処理材の製造方法の他の望ましい態様によれば、前記撥水剤がアルコール溶液において用いられ、該撥水剤のアルコール溶液中に、前記粗面化アルミニウム材料が浸漬処理されることにより、目的とする撥水性皮膜がより効果的に形成され、以て処理の迅速化、更には撥水性の向上が達成されることとなるのである。 [0017] According to another preferred embodiment of the production method of the aluminum surface treatment material according to the present invention, the water repellent is used in alcoholic solution, the alcoholic solution of repellent water agent, the roughened aluminum by the material is immersed, formed more effective hydrophobic film of interest, rapid processing Te following, further will become one the improvement in water repellency is achieved.

【0018】さらに、かかる本発明方法にあっては、前記撥水性皮膜を形成した後、更に熱処理を施すことが望ましく、これによって、撥水性皮膜の付着強度が効果的に高められ得ることとなるのであり、以て耐久性の向上を有利に図り得る。 Furthermore, in the according the present invention method, so that the said after forming the hydrophobic film, it is desirable to further heat treatment, thereby, the adhesion strength of the hydrophobic film may be increased effectively the, and the can aim advantageously improved durability Te following.

【0019】加えて、本発明にあっては、有利には、前記撥水剤が溶液形態において粗面化アルミニウム材料に対して適用される際に、該溶液中に、硝酸が添加せしめられ、これによって撥水性皮膜の形成時間が効果的に短縮せしめられるのである。 [0019] In addition, in the present invention, advantageously, when the water repellent agent is applied to the roughening an aluminum material in solution form, in solution, is brought into the addition nitric acid, This is the formation time of the hydrophobic film is made to effectively shortened.

【0020】 [0020]

【発明の実施の形態】ところで、本発明は、特に、熱交換器のフィン材等として好適に用いられ得る撥水性に優れたアルミニウム表面処理材を提供することを、その主たる目的として完成されたものであるところから、アルミニウム材料としては、そのようなフィン材として用いられている、従来から公知の各種のアルミニウム若しくはその合金からなる薄板材が、有利に、その対象とされるものであるが、また、その他のアルミニウム若しくはアルミニウム合金からなる、各種形状のアルミニウム材料に対しても、同様に適用され、本発明に従う優れた特性を付与し得るものであることは、言うまでもないところである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Now, the present invention is particularly to provide an aluminum surface treatment material with excellent water repellency can be suitably used as the fin material or the like of the heat exchanger, which is completed as its main purpose from where those, as the aluminum material and is used as such a fin material, conventionally consisting of various known aluminum or its alloy sheet material, preferably, but those that are the subject also it consists of other aluminum or aluminum alloy, even for aluminum materials having various shapes, are equally applicable, be those capable of imparting excellent properties according to the present invention is of course place.

【0021】そして、本発明にあっては、かくの如きアルミニウム材料を用いて、その表面を、ピット中に小さなピットが形成されてなる二次以上の高次ピット構造に粗面化するものであるが、そのような高次ピット構造は、例えば、図1に二次ピット構造として示されるように、アルミニウム材料2の表面に形成された所定深さの一次ピット4内において、更に、所定深さの二次ピット6が形成されてなるように、大きなピットから小さなピットへ、順次、それぞれの内部にピットが形成されてなる形態を呈するものであり、このような高次ピット構造が撥水性の付与されるべきアルミニウム材料の表面に形成されて、有効な粗面化が行なわれることとなるのである。 [0021] Then, in the present invention, by using such aluminum materials thus, the surface, in which small pits are formed in the pits roughened secondary or higher order pit structure comprising some, but such higher pit structure, for example, as shown in Figure 1 as a secondary pit structure, in the primary pit 4 formed on the surface of the aluminum material 2 a predetermined depth, further, a predetermined depth as formed by secondary pit 6 is formed by, from large pits to small pits, successively, which take the form of respective internal to the pit is formed, such higher-order pit structure is water-repellent is the formed on the surface of the aluminum material to be granted, it is to be a valid roughening is performed.

【0022】なお、かかる高次ピット構造を与えるピット4、6の大きさは、適宜に決定されることとなるが、 [0022] The size of the pit 4, 6 provide such higher-order pit structure is will be determined as appropriate,
本発明の目的を最大限に発揮する上において、0.1〜 In order to maximize the object of the present invention, 0.1
10μmφのピット径を有するピット形状であることが望ましい。 It is preferable that the pit shape having a pit diameter of 10 .mu.m. そのようなピット径は、それぞれのピット4、6の平面形態における入口部の大きさを示すものであって、略円形形状であれば、その直径がピット径とされる一方、図2の(a)や(b)に示される楕円形や多角形の入口部形状にあっては、それぞれの形状の最大外接円の直径(r 1 )と最小内接円の直径(r 2 )との和の平均値〔=(r Such pits diameter, there is shown the size of the inlet section in the plane form of each pit 4,6 long substantially circular shape, while its diameter is a pit diameter, in FIG. 2 ( the sum of the in the oval or polygonal inlet shape shown in a) or (b), the diameter of the largest circumscribed circle of the respective shapes (r 1) and the minimum inscribed circle diameter (r 2) the average value of the [= (r 1 +r 2 )/2〕が、ピット径(r) 1 + r 2) / 2] is, the pit diameter (r)
として採用されることとなる。 And thus to be employed as.

【0023】また、アルミニウム材料の所定の表面を、 Further, a predetermined surface of an aluminum material,
上述の如き高次ピット構造の粗面化表面とするには、従来から公知の各種の粗面化手法が適宜に採用され得るものであるが、アルミニウム材料に対して最も効果的な粗面化を行ない、所定の高次ピット構造を工業的に有利に現出する方法として、本発明にあっては、電解エッチング又は陽極酸化処理が、有利に採用されることとなる。 To the roughened surface of such higher-order pit structure described above, although roughening techniques known various conventionally is one that can be appropriately employed, the most effective surface roughening of the aluminum material the performed, a predetermined high-order pit structure as a method for industrially advantageously emerge, in the present invention, electrolytic etching or anodic oxidation treatment, and be advantageously employed.
かかる電解エッチング操作は、従来と同様にして、硫酸、硝酸、リン酸等の酸水溶液中において電解処理を行なうことにより、エッチングして、表面を凹凸と為すものであって、ピット径は、そのような電解エッチング処理条件にて種々異なるものとなるが、一般に、1〜3μ Such electrolytic etching operation, conventional in the same manner, sulfuric acid, nitric acid, by performing the electrolytic treatment in an aqueous acid solution such as phosphoric acid, by etching, there is constituting a surface with irregularities, pits diameter, its Although the different things in such electrolytic etching conditions, generally, 1~3Myu
mφ程度のピット径のものが形成されることとなる。 So that the ones of the pit size of about mφ is formed. また、陽極酸化処理にあっても、それは、従来から公知の各種の手法に従って、例えば硫酸、リン酸、しゅう酸、 Further, even the anodizing treatment, it is in accordance with conventionally known various methods, such as sulfuric acid, phosphoric acid, oxalic acid,
クロム酸、その他の有機酸等の電解液を用いて、従来と同様にして実施されるものであり、この場合においても、その陽極酸化処理条件の如何によって、各種ピット径のピットが形成されることとなるが、一般に、1μm Chromic acid, using other electrolytes such as organic acids, which conventional is carried out in the same manner, in this case, depending upon which of the anodic oxidation treatment conditions, pits various pit diameter is formed and thus, but in general, 1 [mu] m
φ以下、0.2〜1μmφ程度のピット径のものが形成されることとなる。 φ hereinafter, so that those of the pit size of about 0.2~1μmφ is formed.

【0024】このように、本発明において採用される粗面化処理において、電解エッチング操作では比較的大きなピット径のピットが形成される一方、陽極酸化処理では比較的小さなピット径のピットが形成されるものであるところから、本発明においては、そのような粗面化処理を、比較的大きなピット径のピットが形成される電解エッチング操作を先ず実施し、その後、陽極酸化処理を行なうことからなる、二段の処理操作の組合せにて、実施することが望ましく、これによって、図1に示される如き高次ピット構造が、効果的に形成されることとなる。 [0024] Thus, in the surface roughening treatment to be employed in the present invention, while the pit of relatively large pits diameter in electrolytic etching operation is formed, a relatively pits small pits diameter is formed in the anodizing treatment from where a shall, in the present invention, such a roughening treatment, is first carried out electrolytic etching operations pits relatively large pit diameter is formed, then, consists in performing the anodic oxidation treatment , in combination of the processing operation of the two-stage, it is desirable to implement, by the instruction, the high-order pit structure such as shown in FIG. 1 is effectively formed.

【0025】さらに、本発明にあっては、かくの如き粗面化処理に先立って、良く知られているように、酸若しくはアルカリ溶液を用いて、浸漬法やスプレー法等の手法によってアルミニウム材料をエッチングすることからなる、酸若しくはアルカリエッチング処理が、目的とするアルミニウム材料に対して施されることが望ましい。 Furthermore, in the present invention, prior to such surface roughening treatment of the nuclear, As is well known, with an acid or alkali solution, an aluminum material by a technique such as dipping method or spraying method consists of etching the acid or alkali etching treatment, it is desirable that performed on the aluminum material of interest.
けだし、そのような酸若しくはアルカリエッチング処理によって、より大きなピット径のピットが、アルミニウム材料の表面に形成されることとなるからである。 Capped by such acids or alkali etching treatment, because more pits large pits diameter, will be formed on the surface of the aluminum material.

【0026】そして、かくの如き粗面化処理によって、 [0026] and, by such as surface roughening treatment of nuclear,
アルミニウム材料の粗面化された表面には、同時に、酸根が表面イオン種として導入せしめられるようにされるのである。 The roughened surface of the aluminum material, at the same time, the acid radical is adapted to be brought introduced as a surface ion species. この粗面化表面に存在する表面イオン種としての酸根は、後述する特定化合物からなる撥水剤による処理によって、目的とする撥水性皮膜を形成するに際して、表面に付着した撥水剤の吸着、水和を促進し、以て目的とする撥水性皮膜が効果的に形成されることとなる。 Acid radical as the surface ion species present in the surface roughening surface by treatment with water-repellent agent comprising a specific compound to be described later, in forming a hydrophobic film of interest, deposited adsorbed water-repellent agent to the surface, It promotes hydration, so that the hydrophobic film of interest Te following is effectively formed. なお、そのような特徴を発揮する酸根としては、リン酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン等の各種の酸基を挙げることが出来るが、中でも、リン酸イオン及び/又は硫酸イオンが有利に用いられることとなる。 As the acid radical to exhibit such characteristics, phosphate ion, sulfate ion, can be mentioned various acids groups such as nitrate ion, inter alia, phosphate ions and / or sulfate ion is advantageously used and thus.

【0027】また、このようにしてアルミニウム材料に形成された粗面化表面に対して、本発明に従って、目的とする撥水性皮膜を形成するには、フルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物若しくはオルガノハロシラン化合物からなる撥水剤を用いる必要がある。 Further, with respect to thus formed on the aluminum material was roughened surface according to the present invention, in order to form a hydrophobic film of interest, an organosilane compound having a fluoroalkyl group or Oruganoharo it is necessary to use a water-repellent agent comprising a silane compound. この撥水剤の有するフルオロアルキル基によって、優れた撥水性能を有する皮膜となり、凹凸表面の形状効果と相俟って、目的とする超撥水特性が効果的に現出されるのである。 The fluoroalkyl group of the water-repellent agent, excellent become film having a water repellency, shape effect coupled with the uneven surface and the super water-repellent property of interest is effectively emerges.

【0028】そして、この撥水性皮膜を形成する撥水剤を与えるフルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物若しくはオルガノハロシラン化合物としては、各種のフルオロアルキル基と共に、各種アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン(塩素等)等にて置換された公知のシラン化合物の何れもが、適宜に選択、使用されることとなるが、一般に、本発明にあっては、トリフルオロメチルトリメチルシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)ジメチルクロロシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)メチルジクロロシラン、(3, [0028] Then, as the organosilane compounds or organo halo silane compound having a fluoroalkyl group which gives water-repellent agent which forms a water-repellent film, together with various fluoroalkyl group, various alkyl group, an alkoxy group, a halogen (chlorine any of known silane compounds substituted at regular) or the like, appropriately selected, but would be used, generally, in the present invention, trifluoromethyl trimethylsilane, (3,3,3 - trifluoropropyl) trimethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) dimethylchlorosilane, (3,3,3-trifluoropropyl) methyldichlorosilane, (3,
3,3−トリフルオロプロピル)トリクロロシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)ジメチルクロロシラン、(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)メチルジクロロシラン、(ヘプタデカフルオロ−1,1,2, 3,3-trifluoropropyl) trichlorosilane, dimethoxy methyl-3,3,3-trifluoropropyl silane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) dimethylchlorosilane, (heptadecafluoro -1 , 1,2,2-tetrahydronaphthalene-decyl) methyldichlorosilane, (heptadecafluoro -1, 1,
2−テトラヒドロデシル)トリクロロシラン、(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル) 2-tetrahydropyran-decyl) trichlorosilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)
トリエトキシシラン、3,3,4,4,5,5,6,6 Triethoxysilane, 3,3,4,4,5,5,6,6
−ノナフルオロヘキシルメチルジクロロシラン、3, - nonafluorohexyl methyldichlorosilane, 3,
3,4,4,5,5,6,6−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン、(トリデカフルオロ−1,1,2,2 3,4,4,5,5,6,6- nonafluorohexyl trichlorosilane, (tridecafluoro-1,1,2,2
−テトラヒドロオクチル)ジメチルクロロシラン、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)メチルジクロロシラン、(トリデカフルオロ−1, - tetrahydrophthalic octyl) dimethylchlorosilane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) methyldichlorosilane, (tridecafluoro-1,
1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリクロロシラン、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン等が、有利に用いられることとなる。 1,2,2-tetrahydronaphthalene-octyl) trichlorosilane, and (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) triethoxysilane or the like, be used to advantage.

【0029】また、かかるフルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物若しくはオルガノハロシラン化合物からなる撥水剤は、通常の有機溶媒に溶解せしめられて、一般に、10%程度までの濃度の溶液として、アルミニウム材料の粗面化表面に対して適用されることとなるのであって、具体的には、そのような撥水剤の溶液中にアルミニウム材料を浸漬せしめることにより、その粗面化表面に目的とする撥水性皮膜が形成されるようにされるのである。 Further, water-repellent agent comprising an organosilane compound or organo halo silane compound having such a fluoroalkyl group, are allowed soluble in common organic solvents, as generally, the concentration of up to about 10% solution, an aluminum material a than the be applied against roughened surface, specifically, by immersing an aluminum material in a solution of such a water repellent, an object on the roughened surface it is the hydrophobic film is to be formed. なお、その浸漬時間は適宜に選定され、 Incidentally, the immersion time is selected appropriately,
例えば、数分〜数十時間の間、アルミニウムが撥水剤溶液中に浸漬せしめられることとなる。 For example, for several minutes to several tens of hours, the aluminum is to be immersed in the water repellent solution.

【0030】そして、このような特定の撥水剤による処理、即ち、フルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物やフルオロアルキル基を有するオルガノハロシラン化合物による処理によって、アルミニウム材料の粗面化表面には、そのような特定の化合物が吸着され、その表面に存在するOH基等の活性基との反応によって、かかる特定の化合物との間において、Si−O結合が形成され、また隣接位置するSi原子間においても、Oを介してのSi−O−Si結合が形成されることにより、化学的に結合した強固で且つ高密度に配向された極めて薄い単分子膜が形成されるようになるのであり、そして、 [0030] Then, treatment with such a specific water-repellent agent, i.e., by treatment with organo halo silane compound having an organosilane compound or a fluoroalkyl group having a fluoroalkyl group, on the roughened surface of the aluminum material, such adsorbed a particular compound by reaction with active groups of OH group present on the surface, between the such specific compounds, Si-O bonds are formed, also between Si atoms adjacent position in even by Si-O-Si bonds through a O is formed, it is than very thin monomolecular film oriented strongly in and densely chemically bonded is to be formed, and,
その単分子膜の表面には、フルオロアルキル基が存在するようになって、撥水効果が効果的に発揮されるものと考えられるのであり、また、そのような単分子膜からなる撥水性皮膜は、アルミニウム材料の表面に強固に固着することとなって、その耐久性も効果的に向上せしめられ得るのである。 On the surface of the monomolecular film, so there is fluoroalkyl group, of being considered that water repellency is effectively exhibited, and hydrophobic film consisting of such a monolayer is a be firmly adhered to the surface of an aluminum material, its durability is also to be be brought effectively improved.

【0031】なお、このような特定化合物からなる撥水剤を用いた撥水性皮膜の形成に際して、そのような撥水剤を、溶媒として、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコールを用いて、かかる撥水剤のアルコール溶液と為し、その溶液中に、先の粗面化アルミニウム材料を浸漬処理するようにすれば、かかる溶媒としてのアルコールの作用にて、前記した撥水剤を与える特定化合物の粗面化表面に対する吸着、更には、その結合反応の反応性が効果的に向上せしめられ得、以て目的とする撥水性皮膜が形成され易くなって、撥水性の向上を効果的に図り得る他、処理時間の短縮を図って、生産性の向上にも、多いに寄与せしめ得るのであ [0031] Note that when forming the water-repellent film using a water-repellent agent composed of such specific compounds, such water repellents, as a solvent, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol , with an alcohol such as isobutyl alcohol, without the alcohol solution of such water repellent, in the solution, if such an immersion treatment the previous roughening an aluminum material, the effects of alcohol as such a solvent Te, adsorption to roughen the surface of the specific compound providing water repellent mentioned above, further, resulting reactive is made to effectively improve the binding reaction, is easily hydrophobic film is formed for the purpose Te following Te other to obtain aim to improve the water repellency effectively, thereby shortening the processing time, to improve productivity, it can brought contribute to many Nodea .

【0032】また、本発明にあっては、上述した撥水剤の溶液中に、硝酸が有利に添加せしめられる。 Further, in the present invention, in a solution of water repellent mentioned above, nitric acid is caused to advantageously added. この硝酸添加によって、撥水処理時間、換言すれば撥水性皮膜の形成時間が効果的に短縮され得るのである。 This nitrate addition is the water repellent treatment time, i.e. time required for forming hydrophobic film if can be effectively shortened.

【0033】さらに、かくの如くして、粗面化表面に目的とする撥水性皮膜が形成されてなるアルミニウム材料には、更に熱処理が施されることが望ましい。 Furthermore, in as thus, the aluminum material hydrophobic film is formed for the purpose on the roughened surface, it is desirable to further heat treatment is performed. この熱処理によって、撥水性皮膜の付着が更に堅固なものとなり、また膜強度も効果的に高められ得て、後の各種用途における使用、特に、熱交換器のフィン材としての利用において、その耐久性の向上がより一層効果的に図られ得るのである。 This heat treatment, deposition of hydrophobic film becomes even more robust and film strength even obtained enhanced effectively, used in various applications after, in particular, in the use as a fin material of a heat exchanger, its durability sex improve is the more be more effectively achieved. なお、この熱処理の温度及び時間については、目的とする皮膜特性に応じて適宜に決定されることとなるが、加熱温度としては、一般に、120〜30 Note that the temperature and time of this heat treatment is the be suitably determined depending on the film properties of interest, the heating temperature, in general, from 120 to 30
0℃程度が採用されることとなる。 0 so that the degree ℃ is employed.

【0034】かくして得られたアルミニウム表面処理材にあっては、その表面に、所定の高次ピット構造が形成されて、粗面化されていると共に、そのような粗面化表面には、特定化合物からなる撥水剤にて形成される極めて薄い単分子膜或いはそれに相当するような皮膜が形成され、その表面に存在するフルオロアルキル基による撥水性能と共に、高次ピット構造からなる粗面化表面にて、極めて高度の撥水機能が発現され、以て、所謂超撥水特性が実現されることとなったのである。 The thus obtained In the aluminum surface treatment material, on its surface, a predetermined high-order pit structure is formed, with being roughened, such roughening the surface, certain extremely thin monomolecular films or coatings, such as corresponding thereto are formed by compounds consisting water repellent is formed, together with the water repellency by fluoroalkyl groups present on the surface, roughening consisting higher pit structure at the surface, the extremely high levels of water-repellent function expression, than Te, it was made and a so-called super water-repellent properties are achieved.

【0035】 [0035]

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。 EXAMPLES Hereinafter, those shows an embodiment of the present invention, it is assumed that to the present invention more specifically Obviously, the present invention is, by the description of such an embodiment, in which also receives anything like constraints it not is a matter of course place. また、 Also,
本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した発明の実施の形態における具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。 The present invention, in addition to the following embodiments, even in addition to specific descriptions of the embodiment of the invention described above, without departing from the spirit of the present invention, various other based on the knowledge of those skilled in the art changes, modifications, it is intended and improvements may be made or the like, it should be understood. なお、実施例中の百分率は、特に断りのない限り、重量基準にて示されるものである。 Note that percentages in the examples, unless otherwise specified, are those indicated by weight.

【0036】実施例 1〜12 先ず、アルミニウム材料として、厚さが0.110mm [0036] Examples 1 to 12 First, as an aluminum material, thickness 0.110mm
のアルミニウム板材(材質:JIS−A−1200)を用い、これを、市販の強アルカリ脱脂剤(日本パーカライジング株式会社製ファインクリーナー4498SK) Of aluminum sheet material (material: JIS-A-1200) with which the commercial strongly alkaline degreasing agent (Nippon Parkerizing Co., Ltd. Fine Cleaner 4498SK)
の2%溶液中に、60℃の温度で50秒間浸漬した後、 2% solution of, after immersion for 50 seconds at a temperature of 60 ° C.,
水道水にて水洗し、更に、15%硝酸中に室温で60秒間浸漬することにより、デスマットを行ない、その後、 Washed with tap water, further, by dipping for 60 seconds at room temperature in 15% nitric acid, subjected to desmutting, then,
水道水にて再び水洗した。 It was washed with water again with tap water.

【0037】次いで、かかる前処理の施されたアルミニウム板材に対して、更に、下記表1〜表4に示される各種の粗面化処理を実施した。 [0037] Then, with respect to applied aluminum plate of such pretreatment it was further carried out roughening treatment of the various shown in Table 1 to Table 4. 具体的には、それら粗面化処理のうち、(a)電解エッチング処理は、交流正弦波を用いて、電流密度:40A/dm 2 、温度:50℃にて、1.5%硝酸中において、10秒間電解処理し、更に30%硫酸中に70℃で60秒間浸漬することからなるデスマット処理を行なうことによって、実施した。 Specifically, among which surface roughening treatment, (a) electrolytic etching treatment, with an alternating sinusoidal current density: 40A / dm 2, temperature: at 50 ° C., in 1.5% nitric acid , and 10 seconds electrolytic treatment, further by performing the desmutting treatment consisting in dipping for 60 seconds at 70 ° C. in 30% sulfuric acid was performed. また、(b)リン酸陽極酸化処理は、4%リン酸中で、電圧:80V、温度:40℃にて、20秒間、陽極酸化を行なうことにより、実施した。 Further, (b) phosphoric acid anodizing treatment, in 4% phosphoric acid, Voltage: 80V, temperature at 40 ° C., 20 seconds, by performing the anodic oxidation was carried out. 更に、(c)硫酸陽極酸化処理は、4%硫酸中で、電圧:40V、温度:40℃ Furthermore, (c) sulfuric acid anodizing treatment with 4% sulfuric acid, Voltage: 40V, temperature: 40 ° C.
で、20秒間、陽極酸化することにより、行なった。 In 20 seconds, by anodizing was carried out. また、(d)硝酸エッチングは、50%硝酸中に、90℃ Further, (d) nitric acid etching, in 50% nitric acid, 90 ° C.
×3分浸漬することにより、行ない、更にまた、(e) By immersing × 3 minutes, no line, furthermore, (e)
機械研磨は、アルカリ脱脂(前処理)に先立って、常法に従って実施した。 Mechanical polishing, prior to alkali degreasing (pretreatment), was carried out according to a conventional method. なお、複数の粗面化処理は、各表に記載の順序に従って順次実施した。 Incidentally, a plurality of roughening treatment was sequentially performed in the order described in each table. そして、このような粗面化処理によって、アルミニウム材料の表面には、二次或いはそれ以上の高次のピット構造が形成されていることを、表面の電子顕微鏡観察によって認めた。 Then, by such roughening treatment, the surface of the aluminum material, the secondary or higher order of the pit structure is formed, recognized by electron microscopy of the surface. また、 Also,
この粗面化処理によって、各アルミニウム板材の表面には、同時に、その処理浴中に存在する酸から、或いはデスマット処理のための硫酸浴から、主たる所定の酸根が導入された。 This surface roughening treatment, the surface of the aluminum sheet material, at the same time, the acid present in the processing bath, or sulfuric acid bath for desmutting treatment, principal predetermined acid radical is introduced.

【0038】このように、粗面化処理を単独で若しくは組み合わせて、アルミニウム板材の表面を粗面化した後、水道水にて水洗し、更に、脱イオン水(電導度: [0038] Thus, the roughening treatment singly or in combination, after the surface of the aluminum sheet material was roughened, washed with tap water, further, deionized water (conductivity:
0.2μS/cm)でスプレー水洗した後、冷風にて水切り乾燥した。 After spray washed with 0.2μS / cm), and it drained dry by the cold air.

【0039】かくして得られた各種の粗面化処理表面を有するアルミニウム板材に対して、下記表1〜4に示される各種撥水処理剤:FAS−1〜FAS−5を用いて、撥水化処理をそれぞれ施した。 [0039] Thus the aluminum plate having roughened surface of the obtained various, various water repellent agent shown in Table 1-4: using FAS-1~FAS-5, Bachimizuka treatments were applied, respectively. なお、撥水処理剤としてのFAS−1は、撥水剤たる(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリクロロシランの1%シクロヘキサン溶液であり、またFAS−2 Incidentally, FAS-1 as a water repellent agent, serving water repellent (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) was 1% cyclohexane solution of trichlorosilane and FAS-2
は、同じく撥水剤たる(トリデカフルオロ−1,1, Is serving also water repellent agent (tridecafluoro-1,1,
2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシランの1%シクロヘキサン溶液であり、更に、FAS−3は、 2,2-tetrahydronaphthalene-octyl) was 1% cyclohexane solution of triethoxysilane, further, FAS-3 is
撥水剤:(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシランの1%シクロヘキサン溶液であり、更にまた、FAS−4は、撥水剤:(トリデカフルオロ−1, Water repellent (3,3,3-trifluoropropyl) was 1% cyclohexane solution of trimethoxysilane, furthermore, FAS-4 is water repellent :( tridecafluoro -1,
1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシランの1%イソプロピルアルコール溶液である。 1,2,2-tetrahydronaphthalene-octyl) 1% isopropyl alcohol solution of triethoxysilane. 加えて、 in addition,
FAS−5は、撥水剤:(トリデカフルオロ−1,1, FAS-5 is water repellent :( tridecafluoro-1,1,
2,2−テトラヒドロオクチル)トリエキシシランの1 2,2-tetrahydronaphthalene-octyl) triethoxysilane silane 1
%イソプロピルアルコール溶液に硝酸を0.1%添加したものである。 It is obtained by adding nitric acid 0.1% to% isopropyl alcohol solution.

【0040】そして、かかる撥水処理剤を用いた撥水処理においては、そのような撥水処理剤の溶液中に、試験片たる前記各種の粗面化処理アルミニウム板材をそれぞれ浸漬し、常温下において、17時間保持することにより、実施した。 [0040] In the water repellent treatment using such water repellent agent, a solution of such a water-repellent treatment agent, roughened aluminum sheet material of the test piece serving the various immersed respectively, room temperature in, by holding for 17 hours was performed. なお、実施例12については、浸漬し、 It should be noted that the embodiment 12, were immersed,
室温で10分間保持することにより実施した。 It was carried out by holding for 10 minutes at room temperature.

【0041】その後、かかる撥水化処理された各々のアルミニウム板材に対して、シクロヘキサン(FAS−4 [0041] Then, with respect to such water-repellent treated each aluminum sheet material, cyclohexane (FAS-4
及びFAS−5を用いた場合においては、イソプロピルアルコール)を用いて、洗浄し、そして室温で放置することにより、乾燥せしめて、目的とする撥水性皮膜が形成された各種のアルミニウム表面処理材を得た。 And in the case of using the FAS-5, using isopropyl alcohol), by washing, and allowed to stand at room temperature, dried allowed, various aluminum surface treatment material of the water-repellent film has been formed for the purpose Obtained. また、 Also,
実施例5及び10で得られたアルミニウム表面処理材に対しては、更に、それぞれ150℃×10分の熱処理及び200℃×5分の熱処理を実施した。 Obtained for the aluminum surface treatment material in Examples 5 and 10, further and heat-treated and 200 ° C. × 5 minutes heat treatment for each 0.99 ° C. × 10 minutes.

【0042】かくして得られた各種のアルミニウム表面処理材について、それぞれ、耐久試験前の初期の接触角及び転落角、並びに耐久試験を行なった後(耐久後)の接触角と転落角を測定して、その結果を、下記表1〜4 [0042] Thus the obtained various aluminum surface treatment material, respectively, the initial contact angle and sliding angle before the durability test, and by measuring the contact angle with sliding angle after performing the durability test (after endurance) and the results, shown in table 1-4
に併せ示した。 It is shown together in. なお、耐久試験は、試験片を水道水の流水中に7時間浸漬した後、80℃の温度で17時間乾燥する工程を1サイクルとして、その7サイクルを繰り返して実施することにより、行なった。 Incidentally, the durability test, a test piece was immersed for 7 hours in running tap water, the drying 17 hours at a temperature of 80 ° C. as 1 cycle, by performing repeatedly the 7 cycles were performed. なお、接触角は、 In addition, the contact angle is,
従来と同様にして測定されたものであって、試験片と水滴との接点における接線と試験片の面との為す角度にて表されるものであり、また転落角は、試験片上に載せた水滴が、試験片を傾斜させたときに落下し始める、試験片と水平面との為す角度である。 Conventional be one that is measured in the same manner are those expressed by the angle formed between the surface of the tangent line and the test piece at the contact point between the test piece and the water droplet, also sliding angle was placed on the specimen water droplets begin to fall when tilting the specimen, it is the angle formed between the test piece and the horizontal plane.

【0043】また、下記表1〜4には、それぞれのアルミニウム表面処理材の高次ピット構造における一次ピットのピット径も、併せ示されている。 [0043] Also, in the following Table 1-4, the pit size of the primary pits in order pit structure of each of the aluminum surface treatment material are also shown together. なお、そのようなピット径は、粗面化処理後のアルミニウム板材の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察することによって、求められたものである。 Incidentally, such a pit diameter by observation with a surface of the aluminum plate after the roughening treatment scanning electron microscope (SEM), are those obtained.

【0044】 [0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】 [0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】 [0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】 [0047]

【表4】 [Table 4]

【0048】かかる表1〜4の結果から明らかなように、実施例1〜12の条件下において得られたアルミニウム表面処理材にあっては、何れも、ピット径が0.0 [0048] Such as is clear from the results of Table 1-4, in the aluminum surface treatment material obtained under the conditions of Examples 1 to 12, both the pit diameter 0.0
5〜10μmの高次ピット構造において粗面化された表面に、更に、フルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物若しくはオルガノハロシラン化合物からなる撥水剤の薄い撥水性皮膜が形成されていることによって、 A roughened surface in order pit structure of 5 to 10 [mu] m, further, by a thin hydrophobic film water repellent agent composed of organosilane compounds or organo halo silane compound having a fluoroalkyl group is formed,
耐久試験前は勿論のこと、耐久試験後においても、接触角は150度以上あり、所謂超撥水特性を有する表面となっているのであり、また、そのような表面に付いた水滴も、効果的に転落せしめられ得るものであることを認めた。 Before the durability test, of course, even after the durability test, the contact angle is 150 degrees or more, and than has a surface having a so-called super water-repellent properties and also water droplets adhering to such surface, effect It admitted that it is capable to be brought tumble. また、実施例4と実施例6の結果の対比からも明らかなように、撥水剤の溶媒としてイソプロピルアルコールを用いた実施例6にあっては、接触角及び転落角の結果においても、優れた特徴を示し、撥水性能のより優れたものであると共に、耐久性においても、より優れたものであることを認めた。 Moreover, as is clear by comparison between the results of Example 4 Example 6, in Example 6 using isopropyl alcohol as a solvent of the water-repellent agent, even in the results of the contact angle and sliding angle, excellent It showed a characteristic, along with those that better the water repellency, even in durability, admitted that is more excellent. 更に、撥水性皮膜の形成後に熱処理を加えた実施例5、10にあっては、それぞれ熱処理しなかった場合(実施例4、9)よりも、耐久試験後の接触角や転落角において優れた結果を示した。 Furthermore, in Example 5 and 10 plus the heat treatment after the formation of the hydrophobic film, than when not heat treated, respectively (Example 4 and 9), excellent in the contact angle and sliding angle after the durability test the results showed. 更に、撥水剤中に硝酸を添加した実施例12においては、 Further, in Example 12 with the addition of nitric acid in the water repellent,
10分という短時間でも、添加しなかった場合(実施例7)と同等の接触角や転落角を示した。 Even as little as 10 minutes, showed comparable contact angle and the sliding angle and if not added (Example 7).

【0049】比較例 1〜6 先の実施例1〜12の場合と同様にしてアルカリ脱脂処理されたアルミニウム板材を用いて、下記表5、6に示される各種の粗面化処理をそれぞれ施し、更に、先の実施例と同様にして、水洗、純水洗、及び乾燥を行なった。 [0049] For Comparative Examples 1 to 6 destination Examples 1-12 and an aluminum plate to an alkali degreasing treatment in the same manner, subjected respective various roughening process shown in the following Table 5 and 6, further, as in the previous examples, it was carried out washing, pure water washing, and drying. なお、かかる粗面化処理における電解エッチング及び硫酸陽極酸化処理は、何れも、先の実施例と同様な条件を採用して、実施され、また、リン酸陽極酸化処理は、電圧を20V、処理時間を10時間とする以外は、 Incidentally, electrolytic etching and sulfuric acid anodizing treatment in such graining treatment are both employed the same conditions as the previous embodiment, is carried out, also, phosphoric acid anodizing treatment, 20V voltage, process time except that the 10 hours,
先の実施例と同様な条件を採用した。 Employing the same conditions as the previous embodiment. そして、比較例3 Then, Comparative Example 3
においては、粗面化処理を行なわず、アルカリ脱脂されたアルミニウム板材をそのまま用い、更に機械研磨は、 In, without roughening treatment, used as it is an aluminum plate to an alkali degreasing, further mechanical polishing,
常法に従って実施した。 It was carried out according to a conventional method. また、水ガラス塗膜は、アルカリケイ酸塩と共に、ポリアクリル酸、ジルコニウム塩を含む市販品(日本ペイント株式会社製サーフコート)を用いて、塗膜厚さ:100mgSi/m 2の条件にて塗布し、次いで200℃×30秒で焼き付けることにより、形成した。 Also, water glass coating, together with an alkali silicate, polyacrylic acid, a commercially available product (Nippon Paint Co., Ltd. Surf coat) containing a zirconium salt, coating thickness: at 100mgSi / m 2 conditions coated, followed by baking at 200 ° C. × 30 seconds to form.

【0050】次いで、かかる粗面化された各種のアルミニウム板材に対して、先の実施例と同様な撥水処理剤又はシロキサン液(ポリジメチルシロキサンの1%シクロヘキサン溶液)を用いて、先の実施例と同様にして、1 [0050] Then, the aluminum plate material such roughening has been various, using previous embodiment and similar to the water repellent agent or siloxane solution (1% cyclohexane solution of poly dimethyl siloxane), performed the previous examples and in the same manner, 1
7時間の浸漬、シクロヘキサン洗浄、更に室温乾燥を行なうことにより、それぞれの粗面化表面に、所定の撥水性皮膜を形成せしめた。 Immersion 7 hours, cyclohexane washed, by further performing drying at room temperature in each of the roughened surface was allowed forming a predetermined hydrophobic film.

【0051】そして、このようにして得られた各種のアルミニウム表面処理材について、その接触角及び転落角について、先の実施例と同様に測定して、その結果を、 [0051] Then, the thus obtained various kinds of aluminum surface treatment material, the contact angle and sliding angle, measured as in the previous embodiment, the result,
下記表5、6に併せ示した。 It is shown together in the following Table 5 and 6.

【0052】 [0052]

【表5】 [Table 5] (註) ×:水滴が転落せず (Note) ×: without water droplets falling

【0053】 [0053]

【表6】 [Table 6] (註) ×:水滴が転落せず (Note) ×: without water droplets falling

【0054】かかる表5及び表6の結果から明らかなように、比較例1及び2においては、陽極酸化処理によって生成したピットの径が小さく、そのために粗面化の効果が充分に現れず、また比較例3においては、アルカリ脱脂のみの処理で、微細なピットが生成せず、超撥水特性を付与することが出来なかった。 [0054] Such as Table 5 and is apparent from the results shown in Table 6, in Comparative Examples 1 and 2, the diameter of pits produced by anodization is small, is not sufficiently manifested effect of roughened to them, in addition comparative examples 3, in the process of alkaline degreasing only, fine pits not generate, it is impossible to impart superhydrophobic properties. また、比較例4においては、水ガラス塗膜により、0.5μm程度のピットが形成されたが、表面に硫酸イオンやリン酸イオン等の酸根が存在せず、そのために、撥水剤の吸着力が弱く、 In Comparative Example 4, the water glass coating, but 0.5μm about pits are formed, the surface in the absence of acid radical such as sulfate ions and phosphate ions, for the adsorption of water repellent force is weak,
接触角を充分に高め得ない問題があり、更に、比較例5 There is a problem which can not sufficiently increase the contact angle, further, in Comparative Example 5
においては、撥水剤として用いたポリジメチルシロキサンには、フルオロアルキル基が含まれないところから、 In, the polydimethylsiloxanes used as water repellent, from where does not include fluoroalkyl group,
撥水効果の低いものとなっている。 And it has a low in water-repellent effect. 更にまた、比較例6 Moreover, Comparative Example 6
にあっては、機械研磨のみにより、表面の凹凸が作製されているところから、ピット径が大きく、そのために、 In the, only by mechanical polishing, from where the unevenness of the surface is produced, the pit diameter is large, in order that,
接触角が高くならず、撥水特性においても劣るものであった。 Contact angle does not increase, were those inferior in water repellency.

【0055】 [0055]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれば、耐久性に優れた超撥水特性を有するアルミニウム表面処理材が提供され、それによって、熱交換器のフィン材等として、具体的には、熱交換器における室外機のフィン材等として好適に用いられ得、以て空調効率、特に暖房効率を効果的に向上せしめ得ることとなったのである。 As is apparent from the foregoing description, according to the present invention, the aluminum surface treatment material is provided having a super water-repellent properties having excellent durability, as thereby the fin material of the heat exchanger or the like Specifically, resulting suitably used as a fin material or the like of the outdoor unit in the heat exchanger, following Te cooling efficiency, in particular became a be obtained allowed effectively improved heating efficiency. また、本発明に従う製造方法によれば、そのような優れた特徴を有するアルミニウム表面処理材を、工業的に有利に製造することが出来るのであり、それによって、その生産性を高め、ひいては製造コストの低減に、大きく寄与し得るのである。 Further, according to the manufacturing method according to the present invention, the aluminum surface treatment material having such excellent characteristics, and than industrially may be advantageously prepared, thereby increasing the productivity, and thus manufacturing costs to reduce and as it can contribute significantly.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に従うアルミニウム表面処理材の二次ピット構造の一例を概念的に示す断面説明図である。 1 is a cross-sectional diagram conceptually illustrating an example of a secondary pit structure of the aluminum surface treatment material according to the present invention.

【図2】本発明に従うアルミニウム表面処理材の粗面化処理における高次ピット構造を与えるピットのピット径の算出方法を示す説明図であって、(a)は楕円形ピットの場合、(b)は多角形ピットの場合をそれぞれ示している。 [Figure 2] is an explanatory diagram showing a method of calculating a pit diameter of pits giving the higher-order pit structure in roughening treatment of the aluminum surface treatment material according to the present invention, (a) shows the case of elliptical pits, (b ) shows the case of a polygonal pits respectively.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

2 アルミニウム材料 4 一次ピット 6 二次ピット 2 aluminum material 4 primary pit 6 secondary pit

Claims (13)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 アルミニウム材料の表面を、ピット中に小さなピットが形成されてなる高次ピット構造に粗面化してなると共に、かかる粗面化表面に、フルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物若しくはオルガノハロシラン化合物からなる撥水性皮膜を形成せしめたことを特徴とする撥水性に優れたアルミニウム表面処理材。 The method according to claim 1 surface of the aluminum material, with roughened comprising the higher-order pit structure a small pit is formed in the pit, to such roughening the surface, the organosilane compound having a fluoroalkyl group or organo aluminum surface treatment material having excellent water repellency, characterized in that it allowed forming a hydrophobic film comprising a halosilane compound.
  2. 【請求項2】 前記高次ピット構造が、0.1〜10μ Wherein said higher-order pit structure, 0.1~10Myu
    mφのピット径を有するピットにて構成されている請求項1記載のアルミニウム表面処理材。 Aluminum surface treatment material according to claim 1, characterized in that is constituted by a pit having a pit diameter of mm in diameter.
  3. 【請求項3】 前記粗面化表面に、酸根が表面イオン種として導入されている請求項1又は請求項2記載のアルミニウム表面処理材。 Wherein the crude on roughened surface of aluminum surface treatment material according to claim 1 or claim 2, wherein acid radical is introduced as the surface ion species.
  4. 【請求項4】 アルミニウム材料の表面を、ピット中に小さなピットが形成されてなる高次ピット構造となるように粗面化処理する工程と、 その粗面化処理されたアルミニウム材料を、フルオロアルキル基を有するオルガノシラン化合物若しくはオルガノハロシラン化合物からなる撥水剤にて処理して、該アルミニウム材料の粗面化表面に、撥水性皮膜を形成せしめる工程と、を含むことを特徴とする撥水性に優れたアルミニウム表面処理材の製造方法。 The 4. A surface of an aluminum material, a step of surface-roughened so that the high-order pit structure small pits in the pit is formed, the surface roughening treated aluminum material, fluoroalkyl was treated with a water repellent agent comprising an organosilane compound or organo halo silane compound having a group, on the roughened surface of the aluminum material, water-repellent, which comprises the steps of: allowed to form a hydrophobic film, the excellent production method of an aluminum surface treatment material.
  5. 【請求項5】 前記粗面化処理工程において、前記アルミニウム材料の表面に0.1〜10μmφのピット径を有するピットにて構成される高次ピット構造が形成される請求項4記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 5. The surface roughening treatment step, according to claim 4 aluminum surface according to higher-order pit structure constituted by a pit having a pit diameter of 0.1~10μmφ on the surface of the aluminum material is formed manufacturing method of processing material.
  6. 【請求項6】 前記アルミニウム材料の粗面化処理によって、同時に、酸根が表面イオン種として導入される請求項4又は請求項5記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 6. By roughening of the aluminum material, at the same time, the production method according to claim 4 or claim 5 aluminum surface treatment material according acid radical is introduced as the surface ion species.
  7. 【請求項7】 前記酸根が、リン酸イオン及び/又は硫酸イオンである請求項4乃至請求項6の何れかに記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 Wherein said acid radical is the manufacturing method of the aluminum surface treatment material according to any one of claims 4 to 6 is a phosphoric acid ion and / or sulfate ions.
  8. 【請求項8】 前記粗面化処理が、電解エッチング又は陽極酸化処理である請求項4乃至請求項7の何れかに記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 Wherein said surface roughening treatment is, the manufacturing method of the aluminum surface treatment material according to any one of claims 4 to 7 which is electrolytic etching or anodic oxidation treatment.
  9. 【請求項9】 前記粗面化処理が、電解エッチングとそれに続く陽極酸化処理の組合せにおいて実施される請求項4乃至請求項7の何れかに記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 Wherein said surface roughening treatment is, the manufacturing method of the aluminum surface treatment material according to any one of claims 4 to 7 is performed in the electrolytic etching and a combination of anodizing treatment followed.
  10. 【請求項10】 前記粗面化処理に先立って、前記アルミニウム材料に対して酸若しくはアルカリエッチング処理が施される請求項4乃至請求項9の何れかに記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 10. Prior to the surface roughening treatment, a manufacturing method of the aluminum surface treatment material according to any one of claims 4 to 9 acid or alkali etching treatment is performed on the aluminum material.
  11. 【請求項11】 前記撥水剤がアルコール溶液において用いられ、該撥水剤のアルコール溶液中に、前記粗面化アルミニウム材料が浸漬処理されることにより、前記撥水性皮膜が形成される請求項4乃至請求項10の何れかに記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 Wherein said water repellent is used in alcoholic solution, the alcoholic solution of repellent liquid medication, by the roughened aluminum material is immersed, claims wherein the hydrophobic film is formed method for producing an aluminum surface treatment material according to any one of 4 to claim 10.
  12. 【請求項12】 前記撥水性皮膜を形成した後、更に熱処理を施すことからなる請求項4乃至請求項11の何れかに記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 12. The method of claim 11, wherein after forming the hydrophobic film, further manufacturing method of an aluminum surface treatment material according to any one of claims 4 to 11 consists in heat treatment.
  13. 【請求項13】 前記撥水剤が溶液形態において粗面化アルミニウム材料に対して適用される際に、該溶液中に、硝酸が添加せしめられる請求項4乃至請求項12の何れかに記載のアルミニウム表面処理材の製造方法。 When wherein said water repellent is applied to the roughening an aluminum material in solution form, in the solution, according to any one of claims 4 to 12 nitrate is made to add method for producing an aluminum surface treatment material.
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