JP2002241963A - 熱交換器用アルミニウムフィン材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】親水性、耐食性に優れ、且つ臭気の問題のない
熱交換器用アルミニウムフィン材を提供する。 【解決手段】 アルミニウム又はアルミニウム合金製の
フィン材表面に、下地処理剤（Ａ）と親水化処理剤
（Ｂ）とを塗布することにより得られる熱交換器用アル
ミニウムフィン材であって、該下地処理剤（Ａ）が、加
水分解して水酸基になる基を含有するチタンモノマー及
び／又はその低縮合物を過酸化水素水と反応させて得ら
れるチタンを含む水性液（ａ）と、チタンハロゲン化物
及びその塩、ジルコニウムハロゲン化物及びその塩から
選ばれる少なくとも１種の金属ハロゲン化物（ｂ）とを
含むものであり、該親水化処理剤（Ｂ）がチタンハロゲ
ン化物及びその塩、ジルコニウムハロゲン化物及びその
塩、フッ化水素酸から選ばれる少なくとも１種のハロゲ
ン化物（ｅ）を含有する有機系親水化処理剤であること
を特徴とする親水化処理された熱交換器用アルミニウム
フィン材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、親水化処理され
た、特に熱交換器から発生するたばこ等の不快な臭気を
抑制する効果を有する熱交換器アルミニウムフィン材、
及び該フィン材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】 空調機の熱交換器用のフ
ィン基材としては、軽量性、加工性、熱伝導性に優れた
アルミニウム又はアルミニウム合金に化成処理を施した
ものが一般に使用されている。

【０００３】空調機の熱交換器は冷房時に発生する凝縮
水が水滴となってフィン間に水のブリッジを形成し、空
気の通風路を狭めるため通風抵抗が大きくなって電力の
損失、騒音の発生、水滴の飛散などの不具合が発生する
といった問題がある。かかる現象を防止する方策とし
て、例えば、アルミニウム製フィン材（以下、「フィン
材」という）の表面を親水化処理して水滴及び水滴によ
るブリッジの形成を防止することが行われている。

【０００４】親水化処理方法としては、例えば、（１）
アルミニウムの表面処理法として知られているベーマイ
ト処理方法；（２）一般式ｍＳｉＯ_２／ｎＮａ_２Ｏで示
される水ガラスを塗布する方法（例えば、特公昭５５−
１３４７号公報、特開昭５８−１２６９８９号公報など
参照）；（３）有機樹脂にシリカ、水ガラス、水酸化ア
ルミニウム、炭酸カルシウム、チタニアなどを混合した
塗料又はこれらの塗料に界面活性剤を併用した塗料を塗
布する方法（例えば、特公昭５７−４６０００号公報、
特公昭５９−８３７２号公報、特公昭６２−６１０７８
号公報、特開昭５９−２２９１９７号公報、特開昭６１
−２２５０４４号公報など参照）；（４）有機−無機
（シリカ）複合体樹脂と界面活性剤よりなる塗料を塗布
する方法（特開昭５９−１７０１７０号公報参照）；
（５）ポリビニルアルコールと特定の水溶性ポリマーと
水溶性架橋剤とを組合せて用いる方法（特開平３−２６
３８１号公報、特開平１−２９９８７７号公報参照）；
（６）特定の親水性モノマーからなる親水性重合体部分
と疎水性重合体部分とからなるブロック共重合体と、金
属キレート型架橋剤とを組合せて用いる方法（特開平２
−１０７６７８号公報、特開平２−２０２９６７号公報
参照）；（７）ポリアクリルアミド系樹脂を用いる方法
（特開平１−１０４６６７号公報、特開平１−２７０９
７７号公報参照）；（８）ポリアクリル酸ポリマーなど
の高分子と、この高分子と水素結合によるポリマーコン
プレックスを形成し得るポリエチレンオキサイドやポリ
ビニルピロリドンなどの高分子とを組合せて用いる方法
（特開平６−３２２２９２号公報参）などが挙げられ、
これら方法の中の一部は既に実用化されている。

【０００５】以上に例示したごとく熱交換器の親水化処
理技術は実用化されているものの、処理板の親水性の持
続性、耐食性、臭気などの点で未だ改良すべき問題があ
る。

【０００６】上記問題点の１つである臭気についてみる
と、親水化処理皮膜自身から発生する臭気の問題の他
に、たばこの煙等環境に起因する物質が親水化処理皮膜
に吸着し、熱がかかった時にそれらの物質が一斉に皮膜
より離脱することによる臭気とがあり、改善が強く求め
られている。

【０００７】本発明の目的は、親水性、耐食性に優れ、
且つ臭気の問題のない熱交換器用アルミニウムフィン材
を提供することであり、該フィン材の製造方法を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 本発明者らは、鋭意研
究の結果、フィン材表面に、加水分解して水酸基になる
基を含有するチタンモノマー及び／又はその低縮合物を
過酸化水素水と反応させて得られるチタンを含む水性液
と特定の金属ハロゲン化物とを含有する下地処理剤の皮
膜を形成し、さらにその上に親水性皮膜形成性有機樹脂
と特定のハロゲン化物とを含有する親水化処理剤の皮膜
を形成せしめることにより、上記目的を達成できること
を見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】かくして本発明によれば、アルミニウム又
はアルミニウム合金製のフィン材表面に、下地処理剤
（Ａ）と親水化処理剤（Ｂ）とを塗布することにより得
られる熱交換器用アルミニウムフィン材であって、該下
地処理剤（Ａ）が、加水分解して水酸基になる基を含有
するチタンモノマー及び／又はその低縮合物を過酸化水
素水と反応させて得られるチタンを含む水性液（ａ）
と、チタンハロゲン化物及びその塩、ジルコニウムハロ
ゲン化物及びその塩から選ばれる少なくとも１種の金属
ハロゲン化物（ｂ）とを含むものであり、該親水化処理
剤（Ｂ）がチタンハロゲン化物及びその塩、ジルコニウ
ムハロゲン化物及びその塩、フッ化水素酸から選ばれる
少なくとも１種のハロゲン化物（ｅ）を含有する有機系
親水化処理剤であることを特徴とする親水化処理された
熱交換器用アルミニウムフィン材を提供するものであ
り、該フィン材を用いた熱交換器の製造方法を提供する
ものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】 本発明の熱交換器用アルミニウ
ムフィン材は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の
フィン材表面に、下地処理剤（Ａ）による皮膜と親水化
処理剤（Ｂ）による皮膜とが形成されてなるものであ
る。

【００１１】まず、下地処理剤（Ａ）について説明す
る。

【００１２】下地処理剤（Ａ） 本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材用下地処理剤
（Ａ）は、チタンを含む水性液（ａ）と金属ハロゲン化
物（ｂ）とを含有するものである。

【００１３】チタンを含む水性液（ａ） 下地処理剤の（ａ）成分であるチタンを含む水性液は、
加水分解して水酸基になる基を含有するチタンモノマー
及び／又はその低縮合物を過酸化水素水と反応させて得
られるチタンを含む水性液（ａ１）である。上記反応は
酸化チタンゾルの存在化で行なってもよく、酸化チタン
ゾルの存在化で反応させて得られるチタンを含む水性液
を（ａ２）とする。

【００１４】該加水分解して水酸基になる基を含有する
チタンモノマーとしては、特に一般式Ｔｉ（ＯＲ）
_４（式中、Ｒは同一もしくは異なって炭素数１〜５のア
ルキル基を示す）のテトラアルコキシチタンが好まし
い。炭素数１〜５のアルキル基としては、例えば、メチ
ル基、エチル基、ｎ-プロピル基、ｉｓｏ-プロピル基、
ｎ-ブチル基、ｉｓｏ-ブチル基、ｓｅｃ-ブチル基、ｔ
ｅｒｔ-ブチル基等が挙げられる。

【００１５】また、加水分解して水酸基になる基を含有
するチタンモノマーの低縮合物としては、特に上記した
Ｔｉ（ＯＲ）_４をお互いに縮合反応させてなる縮合度２
〜３０の化合物が使用可能で、特に縮合度２〜１０の範
囲内のものを使用することが好ましい。

【００１６】チタンを含む水性液（ａ１）について以下
に述べる。

【００１７】水性液（ａ１）は、上記加水分解して水酸
基になる基を含有するチタンモノマー及び／又はその低
縮合物を過酸化水素水と反応させて得られる水性液であ
る。

【００１８】加水分解して水酸基になる基を含有するチ
タンモノマー及び／又はその低縮合物（以下、これらの
ものを単に「加水分解性チタン」と略す）と過酸化水素
水との混合割合は、加水分解性チタン１０重量部に対し
て過酸化水素換算で０．１〜１００重量部、特に１〜２
０重量部の範囲内が好ましい。過酸化水素換算で０．１
重量部未満になるとキレート形成が十分でなく白濁沈殿
してしまう。一方、１００重量部を超えると未反応の過
酸化水素が残存し易く貯蔵中に危険な活性酸素を放出す
るので好ましくない。

【００１９】過酸化水素水の過酸化水素濃度は特に限定
されないが３〜３０重量％の範囲内であることが取り扱
いやすさ、塗装作業性に関係する生成液の固形分の点で
好ましい。

【００２０】チタンを含む水性液（ａ１）は、加水分解
性チタンを過酸化水素水と反応温度１〜７０℃の範囲内
で１０分〜２０時間反応させることにより製造できる。

【００２１】チタンを含む水性液（ａ１）は、加水分解
性チタンを過酸化水素水と反応させることにより、加水
分解性チタンが水で加水分解されて水酸基含有チタン化
合物を生成し、次いで過酸化水素が生成した水酸基含有
チタン化合物に配位するものと推察され、室温域で安定
性が極めて高く長期の保存に耐えるキレート液を生成す
る。従来の製法で用いられる水酸化チタンゲルはＴｉ-
Ｏ-Ｔｉ結合により部分的に三次元化しており、このゲ
ルと過酸化水素水を反応させた物とは組成、安定性に関
し本質的に異なる。

【００２２】また、上記チタンを含む水性液（ａ１）を
８０℃以上で加熱処理あるいはオートクレーブ処理を行
うと結晶化した酸化チタンの超微粒子を含む酸化チタン
分散液が得られる。８０℃未満では十分に酸化チタンの
結晶化が進まない。このようにして製造された酸化チタ
ン分散液は、酸化チタン超微粒子の粒子径が１０ｎｍ以
下、好ましくは１ｎｍ〜６ｎｍの範囲である。また、該
分散液の外観は半透明状のものである。該粒子径が１０
ｎｍより大きくなると造膜性が低下（１μｍ以上でワレ
を生じる）するので好ましくない。この分散液も同様に
使用することができる。

【００２３】チタンを含む水性液（ａ１）は、アルミニ
ウム含有金属材料に塗布乾燥、または低温で加熱処理す
ることにより、それ自体で付着性に優れた緻密な酸化チ
タン膜を形成できる。

【００２４】加熱処理温度としては、例えば２００℃以
下、特に１５０℃以下の温度で酸化チタン膜を形成する
ことが好ましい。

【００２５】チタンを含む水性液（ａ１）は、上記した
温度により水酸基を若干含む非晶質（アモルファス）の
酸化チタン膜を形成する。

【００２６】また、８０℃以上の加熱処理をした酸化チ
タン分散液は塗布するだけで結晶性の酸化チタン膜が形
成できるため、加熱処理をできない材料のコーティング
材として有用である。

【００２７】次ぎに、チタンを含む水性液（ａ２）につ
いて以下に述べる。

【００２８】チタン水性液（ａ２）は、酸化チタンゾル
の存在下で、上記加水分解して水酸基になる基を含有す
るチタンモノマー及び／又はその低縮合物を過酸化水素
水と反応させて得られるものである。

【００２９】酸化チタンゾルは、無定型チタニア、アナ
タース型チタニア微粒子が水（必要に応じて、例えば、
アルコール系、アルコールエーテル系等の水性有機溶剤
を含有しても構わない）に分散したゾルである。

【００３０】上記した酸化チタンゾルとしては従来から
公知のものを使用することができる。該酸化チタンゾル
としては、例えば、（１）硫酸チタンや硫酸チタニルな
どの含チタン溶液を加水分解して得られるもの、（２）
チタンアルコキシド等の有機チタン化合物を加水分解し
て得られるもの、（３）四塩化チタン等のハロゲン化チ
タン溶液を加水分解又は中和して得られるもの等の酸化
チタン凝集物を水に分散した無定型チタニアゾルや該酸
化チタン凝集物を焼成してアナタース型チタン微粒子と
しこのものを水に分散したものを使用することができ
る。無定形チタニアの焼成は少なくともアナターゼの結
晶化温度以上の温度、例えば、４００℃〜５００℃以上
の温度で焼成すれば、無定形チタニアをアナターゼ型チ
タニアに変換させることができる。該酸化チタンの水性
ゾルとして、例えば、ＴＫＳ−２０１（テイカ（株）社
製、商品名、アナターズ型結晶形、平均粒子径６ｎ
ｍ）、ＴＡ−１５（日産化学（株）社製、商品名、アナ
ターズ型結晶形）、ＳＴＳ−１１（石原産業（株）社
製、商品名、アナターズ型結晶形）等が挙げられる。

【００３１】チタンモノマーやその縮合物と過酸化水素
水とを反応させるために使用する際の上記酸化チタンゾ
ルとチタン過酸化水素反応物との重量比率は造膜性など
の点から１／９９〜９９／１、好ましくは約１０／９０
〜９０／１０の範囲内が適している。

【００３２】加水分解して水酸基になる基を含有するチ
タンモノマー及び／又はその低縮合物（以下、これらの
ものを単に「加水分解性チタン」と略す）と過酸化水素
水との混合割合は、加水分解性チタン１０重量部に対し
て過酸化水素換算で０．１〜１００重量部、特に１〜２
０重量部の範囲内が好ましい。過酸化水素換算で０．１
重量部未満になるとキレート形成が十分でなく白濁沈殿
してしまう。一方、１００重量部を超えると未反応の過
酸化水素が残存し易く貯蔵中に危険な活性酸素を放出す
るので好ましくない。

【００３３】過酸化水素水の過酸化水素濃度は特に限定
されないが３〜３０重量％の範囲内であることが取り扱
いやすさ、塗装作業性に関係する生成液の固形分の点で
好ましい。

【００３４】また、水性液（ａ２）は、酸化チタンゾル
の存在下で加水分解性チタンを過酸化水素水と反応温度
１〜７０℃の範囲内で１０分〜２０時間反応させること
により製造できる。

【００３５】水性液（ａ２）は、加水分解性チタンを過
酸化水素水と反応させることにより、加水分解性チタン
が水で加水分解されて水酸基含有チタン化合物を生成
し、次いで過酸化水素が生成した水酸基含有チタン化合
物に配位するものと推察され、この加水分解反応及び過
酸化水素による配位が同時近くに起こることにより得ら
れたものであり、室温域で安定性が極めて高く長期の保
存に耐えるキレート液を生成する。従来の製法で用いら
れる水酸化チタンゲルはＴｉ−Ｏ−Ｔｉ結合により部分
的に三次元化しており、このゲルと過酸化水素水を反応
させた物とは組成、安定性に関し本質的に異なる。又、
酸化チタンゾルを使用することにより、合成時に一部縮
合反応が起きて増粘するのを防ぐことができる。その理
由は縮合反応物が酸化チタンゾルの表面に吸着され、溶
液状態での高分子化を防ぐためと考えられる。

【００３６】また、チタンを含む水性液（ａ２）を８０
℃以上で加熱処理あるいはオートクレーブ処理を行うと
結晶化した酸化チタンの超微粒子を含む酸化チタン分散
液が得られる。８０℃未満では十分に酸化チタンの結晶
化が進まない。このようにして製造された酸化チタン分
散液は、酸化チタン超微粒子の粒子径が１０ｎｍ以下、
好ましくは１ｎｍ〜６ｎｍの範囲である。また、該分散
液の外観は半透明状のものである。該粒子径が１０ｎｍ
より大きくなると造膜性が低下（１μｍ以上でワレを生
じる）するので好ましくない。 この分散液も同様に使
用することができる。チタンを含む水性液（ａ２）は、
アルミニウム含有金属材料に塗布乾燥、または低温で加
熱処理することにより、それ自体で付着性に優れた緻密
な酸化チタン膜を形成できる。

【００３７】加熱処理温度としては、例えば２００℃以
下、特に１５０℃以下の温度で酸化チタン膜を形成する
ことが好ましい。

【００３８】チタンを含む水性液（ａ２）は、上記した
温度により水酸基を若干含むアナタース型の酸化チタン
膜を形成する。

【００３９】上記したチタンを含む水性液（ａ）の中で
も、水性液（ａ１）は貯蔵安定性、耐食性などに優れた
性能を有するのでこのものを使用することが好ましい。

【００４０】上記チタンを含む水性液（ａ）には、他の
顔料やゾルを必要に応じて添加分散する事も出来る。添
加物としては、市販されている酸化チタンゾル、酸化チ
タン粉末等、マイカ、タルク、シリカ、バリタ、クレー
等を一例として挙げることができる。

【００４１】金属ハロゲン化物（ｂ） 下地処理剤の（ｂ）成分である金属ハロゲン化物は、チ
タンハロゲン化物、チタンハロゲン化物塩、ジルコニウ
ムハロゲン化物、ジルコニウムハロゲン化物塩から選ば
れる少なくとも１種の金属ハロゲン化物である。該成分
として、塩を形成するものとしては、例えば、ナトリウ
ム、カリウム、リチウム、アンモニウム等が挙げられ
る。塩を形成するものとしては、カリウム、ナトリウム
が好ましい。ハロゲンとしては、弗素、塩素、沃素など
が挙げられる。ハロゲンとしては、特に弗素が貯蔵安定
性、耐食性、親水性などに優れた性能を有するのでこの
ものを使用することが好ましい。

【００４２】下地処理剤（Ａ）における上記（ａ）及び
（ｂ）成分の配合割合は、チタンを含む水性液（ａ）１
００重量部（固形分）に対して、金属ハロゲン化合物
（ｂ）が１０〜３００重量部、好ましくは２０〜１５０
重量部の範囲である。

【００４３】上記下地処理剤（Ａ）は、酸性領域で安定
な液体となり、特にＰＨ２〜６、特に３〜５の範囲が好
ましい。

【００４４】次に上記下地処理剤（Ａ）の上に塗布され
る親水化処理剤（Ｂ）について述べる。

【００４５】親水化処理剤（Ｂ） 本発明の熱交換器アルミニウムフィン材用親水化処理剤
（Ｂ）は、親水性皮膜形成性有機樹脂及びハロゲン化物
（ｅ）を含有するものである。

【００４６】上記親水性皮膜形成性有機樹脂は、親水性
で十分な皮膜強度を有し、耐水性、素地への密着性が良
好な皮膜を形成できるものであれば特に限定されるもの
ではなく、例えば、分子内に水酸基、カルボキシル基又
はアミノ基を含有し、そのままで、又は官能基に応じ酸
もしくは塩基で中和することにより、水溶化ないしは水
分散化可能な樹脂などを挙げることができる。

【００４７】親水性皮膜形成性有機樹脂の具体例として
は、例えば、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルア
ルコール（例えば、アクリルアミド、不飽和カルボン
酸、スルホン酸モノマー、カチオン性モノマー、不飽和
シランモノマーなどとの共重合物）、ポリアクリル酸、
ポリエチレングリコール、カルボキシル基含有アクリル
樹脂、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂とアミンとの付加物、エチレンとアクリル酸との共
重合体アイオノマーなどの合成親水性樹脂；デンプン、
セルロース、アルギンなどの天然多糖類；酸化デンプ
ン、デキストリン、アルギン酸プロピレングリコール、
カルボキシメチルデンプン、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシメチルデンプン、ヒドロキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロースなどの天然多糖類
の誘導体を挙げることができる。

【００４８】親水性皮膜形成性有機樹脂としては中で
も、ポリグリセリン及びポリビニルアルコールから選ば
れるポリマー（ｃ）と高酸価アクリル樹脂（ｄ）との組
み合わせが親水持続性、臭気などの観点から適してい
る。

【００４９】ポリマー（ｃ） ポリマー（ｃ）は、ポリグリセリン及びポリビニルアル
コールから選ばれる少なくとも１種のポリマーである。

【００５０】上記ポリグリセリンは、造膜成分としての
役割を果たすとともに親水持続性を維持するものであっ
て、グリセリンのポリエーテル化物であり、通常、数平
均分子量が２００〜３０，０００、好ましくは３００〜
３，０００の範囲内にあることが乾燥皮膜の形成性や皮
膜の親水性などの面から適当である。

【００５１】上記ポリビニルアルコールは、造膜成分と
しての役割を果たすとともに分子中に二級水酸基が多量
に存在するため水との親和性に富み、さらにこの水酸基
と他の構成成分との相互作用により耐水性と親水持続性
を維持する作用を示す。ポリビニルアルコールはケン化
度８７％以上のポリビニルアルコールであることが好ま
しく、なかでもケン化度９８％以上の、いわゆる完全ケ
ン化ポリビニルアルコールであることが特に好ましく、
また数平均分子量が３，０００〜１００，０００の範囲
内にあることが好適である。

【００５２】完全ケン化ポリビニルアルコールは、常温
下における水に対する溶解度が低く、常温以下で使用さ
れる熱交換器フィン材用の皮膜材料として好ましい性質
を示す。ポリビニルアルコールとしては、他の有機化合
物と反応させたいわゆる変性ポリビニルアルコール（例
えば、アクリルアミド、不飽和カルボン酸、スルホン酸
モノマー、カチオン性モノマー、不飽和シランモノマー
などとの共重合物）も使用することができる。

【００５３】上記ポリグリセリン及びポリビニルアルコ
ールは、それぞれ単独で又は２種以上を組合せて使用す
ることができ、またポリグリセリンとポリビニルアルコ
ールとを組合せて使用することもできる。

【００５４】高酸価アクリル樹脂（ｄ） 高酸価アクリル樹脂（ｄ）は、カルボキシル基含有エチ
レン性不飽和モノマーの重合体、又は該カルボキシル基
含有エチレン性不飽和モノマーとその他モノマーとの共
重合体であり、樹脂酸価が３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、
好ましくは５００〜７８０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内にあ
るものであって、通常、重量平均分子量が３，０００〜
３００，０００、好ましくは４，０００〜２５０，００
０の範囲内にあることが好適である。

【００５５】上記カルボキシル基含有エチレン性不飽和
モノマーとしては、アクリル酸、メタアクリル酸、マレ
イン酸、無水マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸など
を挙げることができる。これらは一種で又は２種以上を
組合せて使用することができる。

【００５６】上記アクリル樹脂が共重合体である場合
に、上記カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマー
と共重合されるその他モノマーとしては、例えば、メチ
ル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレー
ト、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル
（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレー
ト、イソブチル（メタ）アクリレート、tert−ブチル
（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルアクリレー
ト、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メ
タ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、
オクタデシル（メタ）アクリレート、イソステアリル
（メタ）アクリレート等の炭素数１〜２４のアルキル
（メタ）アクリレート；２−ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、２，３−ジヒドロキシブチル（メタ）アクリレー
ト、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート及びポ
リエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等の、
多価アルコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノ
エステル化物；上記多価アルコールとアクリル酸又はメ
タクリル酸とのモノエステル化物にε-カプロラクトン
を開環重合した化合物などの水酸基含有モノマー；スチ
レン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビ
ニルなどが挙げられる。これらの化合物は、１種で、又
は２種以上を組合せて使用することができる。本発明に
おいて、「（メタ）アクリレート」は、アクリレート又
はメタアクリレートを意味する。

【００５７】高酸価アクリル樹脂（ｄ）としては、なか
でもポリアクリル酸が好適である。

【００５８】上記ポリマー（ｃ）と高酸価アクリル樹脂
（ｄ）との配合割合は、特に限定されるものではない
が、通常、ポリマー（ｃ）／高酸価アクリル樹脂（ｄ）
が重量比において１０／９０〜８０／２０、好ましくは
１５／８５〜７０／３０の範囲内にあることが好適であ
る。

【００５９】ハロゲン化物（ｅ） 親水化処理剤（Ｂ）における（ｅ）成分であるハロゲン
化物は、チタンハロゲン化物及びその塩、ジルコニウム
ハロゲン化物及びその塩、弗化水素酸から選ばれる少な
くとも１種のハロゲン化物である。該成分として、塩を
形成するものとしては、例えば、ナトリウム、カリウ
ム、リチウム、アンモニウム等が挙げられる。塩を形成
するものとしては、カリウム、ナトリウムが好ましい。
ハロゲンとしては、弗素、塩素、沃素などが挙げられ
る。ハロゲンとしては、特に弗素が貯蔵安定性、耐食
性、親水性などに優れた性能を有するのでこのものを使
用することが好ましい。

【００６０】また、ハロゲン化物（ｅ）の配合割合は、
親水性皮膜形成性有機樹脂１００重量部（固形分）に基
づいて、ハロゲン化合物（ｅ）が１０〜３００重量部、
好ましくは２０〜１５０重量部の範囲内が適している。

【００６１】親水化処理剤（Ｂ）は上記親水性皮膜形成
性有機樹脂及びハロゲン化物（ｅ）を必須成分として含
有するものであるが、通常、さらにこれらの成分を溶解
ないしは分散するための水性溶媒を含有し、さらに必要
に応じて、塩基性化合物、架橋剤、界面活性剤、コロイ
ダルシリカ、防菌剤、着色顔料、それ自体既知の防錆顔
料（たとえばクロム酸塩系、鉛系、モリブデン酸系な
ど）、防錆剤（たとえばタンニン酸、没食子酸などのフ
ェノール性カルボン酸およびその塩類、フイチン酸、ホ
スフィン酸などの有機リン酸、重リン酸の金属塩類、亜
硝酸塩など）などを含有することができる。

【００６２】上記水性媒体は、水であってもよいし、水
と少量の有機溶剤や塩基性化合物との混合溶媒であって
もよい。混合溶媒において、通常、水の含有量は８０重
量％以上である。塩基性化合物は、高酸価アクリル樹脂
（Ｂ）のカルボキシル基の中和剤として働き、塩を形成
して該樹脂の水溶化の向上などに寄与することができ
る。

【００６３】上記塩基性化合物としては、例えば、水酸
化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの
アルカリ金属水酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カ
ルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物；アンモニ
ア；エチルアミン、ブチルアミン、ベンジルアミン、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロ
パノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノエタノール、トリエチルアミン、トリ
エタノールアミン、ジエチレントリアミンなどのアミン
化合物などを挙げることができる。

【００６４】上記架橋剤は、得られる皮膜の耐水溶解性
を向上させるなどの目的で必要に応じて配合されるもの
であり、該架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、尿
素樹脂、フェノール樹脂、ポリエポキシ化合物、ブロッ
ク化ポリイソシアネート化合物、チタンキレートなどの
金属キレート化合物などを挙げることができる。該架橋
剤は一般に水溶性又は水分散性を有していることが好ま
しい。架橋剤の配合量は、親水性皮膜形成性有機樹脂１
００重量部に基づいて、通常、３０重量部以下、好まし
くは１〜２０重量部、さらに好ましくは２〜１０重量部
の範囲内が適している。

【００６５】上記界面活性剤は、得られる皮膜に付着し
た水分が水滴を形成せず、拡張濡れし易くするためなど
の目的で必要に応じて配合されるものであり、該界面活
性剤としては、表面湿潤作用を有するものであれば、陰
イオン系、陽イオン系、両性イオン系、非イオン系のい
ずれの界面活性剤であってもよい。使用しうる界面活性
剤の代表例としては、ジアルキルスルホコハク酸エステ
ル塩およびアルキレンオキシドシラン化合物を挙げるこ
とができる。これらの界面活性剤は、それぞれ単独で又
は２種以上を組合わせて使用することができる。界面活
性剤の配合量は、通常、親水性皮膜形成性有機樹脂１０
０重量部に基づいて２０重量部以下、好ましくは０．５
〜１０重量部、さらに好ましくは１〜５重量部の範囲内
が適している。

【００６６】上記コロイダルシリカは、得られる皮膜に
親水性を付与し、皮膜の水接触角を低下させるなどの目
的で必要に応じて配合されるものであり、該コロイダル
シリカとしては、いわゆるシリカゾル又は微粉状シリカ
であって、粒子径が５ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは７ｎ
ｍ〜１μｍで、通常、水分散液として供給されているも
のをそのまま使用するか、または微粉状シリカを水に分
散させて使用することができる。コロイダルシリカの配
合量は、通常、親水性皮膜形成性有機樹脂１００重量部
に基づいて、２０重量部以下、好ましくは１０重量部以
下の範囲内が適している。

【００６７】上記防菌剤は、得られる皮膜における微生
物の発生や繁殖を阻止するなどの目的で必要に応じて配
合されるものであり、それ自体既知の防菌・殺菌作用を
もつ脂肪族系、芳香族系の有機化合物の中から選ぶこと
ができ、例えば、ハロアリルスルホン系、ヨードプロパ
ギル系、Ｎ−ハロアルキルチオ系、ベンツチアゾール
系、ニトリル系、ピリジン系、８−オキシキノリン系、
ベンゾチアゾール系、イソチアゾリン系、フェノール
系、第４級アンモニウム塩系、トリアジン系、チアジン
系、アニリド系、アダマンタン系、ジチオカーバメイト
系、ブロムインダノン系等の防菌剤が挙げられる。

【００６８】上記防菌剤の具体例としては、２−（４−
チアゾリル）−ベンツイミダゾール、Ｎ−（フルオロジ
クロロメチルチオ）フタルイミド、Ｎ−ジメチル−Ｎ´
−フェノール−Ｎ´−（フルオロジクロロメチルチオ）
−スルファミド、Ｏ−フェニルフェノール、１０，１０
´−オキシビスフェノキシアルシン、２，３，５，６−
テトラクロロ−４−（メチルスルホニル）ピリジン、
２，４，５，６−テトラクロロイソフタロニトリル、ジ
ヨードメチル−ｐ−トルイルスルホン、２−ベンツイミ
ダゾールカルバミン酸メチル、ビス（ジメチルチオカル
バモイル）ジサルファイド、Ｎ−（トリクロロメチルチ
オ）−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボキシイミ
ドなどを挙げることができる。また、無機塩系の防菌剤
も使用でき、例えばメタホウ酸バリウム、ホウ酸銅、ホ
ウ酸亜鉛、ゼオライト（アルミノシリケート）などが代
表的なものである。

【００６９】これらの防菌剤はそれぞれ単独で用いても
よく或いは併用することができ、その配合量は防菌剤の
種類等に応じて変えることができるが、一般には、本発
明組成物の安定性、造膜性、皮膜の親水性、フィン材の
耐食性を阻害しない等の点を考慮して、通常、親水性皮
膜形成性有機樹脂１００重量部に基づいて、２０重量部
以下、好ましくは１５重量部以下の範囲内が適してい
る。

【００７０】親水化処理剤（Ｂ）は、例えば、前記親水
性皮膜形成性有機樹脂及びハロゲン化物（ｅ）を、必要
に応じて配合される成分とともに、水性媒体中に溶解な
いしは分散することにより調製することができる。

【００７１】熱交換器用アルミニウムフィン材の製造 本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材の製造方法に
ついて次に説明する。

【００７２】本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材
は、アルミニウム又はアルミニウム合金製のフィン材表
面に、下地処理剤（Ａ）による皮膜と親水化処理剤
（Ｂ）による皮膜とが形成されてなるものである。

【００７３】上記アルミニウムフィン材としては、表面
が脱脂されたアルミニウム板（熱交換器に組立てられた
ものであってもよい）を挙げることができ、特に表面が
化成処理されていなくても十分な密着性及び耐食性が得
られるが、必要により化成処理を施してもよい。

【００７４】上記アルミニウムフィン材上に下地処理剤
（Ａ）を塗装し乾燥させることによって下地処理皮膜を
形成することができる。下地処理剤（Ａ）は、基材であ
るアルミニウムフィン材（熱交換器に組み立てられたも
のであってもよい）上に、それ自体既知の塗装方法、例
えば、浸漬塗装、シャワー塗装、スプレー塗装、ロール
塗装、電着塗装などによって塗装することができる。下
地処理剤（Ａ）の乾燥条件は、通常、素材到達最高温度
が約６０〜２５０℃となる条件で約３０分間から約２秒
乾燥させることが好適である。

【００７５】また、下地処理剤（Ａ）の乾燥膜厚として
は通常、０．０５〜３．０ｇ／ｍ^２、特に０．１〜２．
０ｇ／ｍ^２の範囲内が耐食性、耐水性、親水性などの観
点から適している。

【００７６】次に、上記により形成された下地処理皮膜
上に親水化処理剤（Ｂ）を塗装し焼付けて皮膜を形成す
る。乾燥皮膜の膜厚は、０．２〜５μｍ、好ましくは
０．５〜３μｍの範囲にあることが皮膜の耐水膨潤性、
親水性、耐食性などの観点から適している。

【００７７】親水化処理剤（Ｂ）の塗装は、それ自体既
知の方法、例えば浸漬塗装、シャワー塗装、スプレー塗
装、ロール塗装、電気泳動塗装などによって行うことが
でき、塗装した後、焼付けることにより乾燥皮膜を形成
することができる。焼付けは、一般に、素材到達最高温
度が約８０〜約２５０℃で焼付時間が約３０分〜５秒の
条件下で行なうことによって良好な親水化処理皮膜を形
成することが可能である。

【００７８】

【実施例】 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を
さらに具体的に説明する。以下、「部」および「％」は
それぞれ「重量部」および「重量％」を意味する。本発
明は以下の実施例に制限されるものではない。

【００７９】作成例１ デンカポバールＫ−０５（電気化学工業（株）製、ポリ
ビニルアルコール、ケン化度９９％、重合度５５０）を
水に溶解し、固形分１４％のポリビニルアルコール水溶
液（ｃ−１）を得た。

【００８０】作成例２ ＰＧＬ１０（ダイセル化学工業（株）製、ポリグリセリ
ン、数平均分子量約１，０００、水酸基価約９００ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ）を水に溶解し、固形分１０％のポリグリセ
リン水溶液（ｃ−２）を得た。

【００８１】作成例３ ＡＣ１０ＬＰ（日本化薬（株）製、ポリアクリル酸、重
量平均分子量約２５，０００、酸価７７９ｍｇＫＯＨ／
ｇ）を水に溶解し、固形分１０％のポリアクリル酸水溶
液（ｄ−１）を得た。

【００８２】作成例４ ＡＣ１０ＬＨＰ（日本化薬（株）製、ポリアクリル酸、
重量平均分子量約２５０，０００、酸価７７９ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ）を水に溶解し、固形分１０％のポリアクリル酸
水溶液（ｄ−２）を得た。

【００８３】下地処理剤の製造 製造例１ テトラｉｓｏ-プロポキシチタン２．８４部を３０％過
酸化水素水９．０６部と脱イオン水８８．０６部の混合
物中に２０℃で１時間かけて撹拌しながら滴下した。そ
の後２５℃で２時間熟成し黄色透明の少し粘性のあるチ
タン処理剤を得た。このチタン処理剤にさらに４０％ジ
ルコニウム弗化水素酸１．２５部、１０％水酸化リチウ
ム水溶液４部、４０％弗化マグネシウム水溶液１．２５
部を添加しよく攪拌して下地処理剤Ａ１を得た。

【００８４】製造例２ ３０％過酸化水素水を３倍量使用する以外は製造例１と
同様にして製造し下地処理剤Ａ２を得た。

【００８５】製造例３ テトラｉｓｏ-プロポキシチタンの替わりにテトラｎ-ブ
トキシチタンを使用する以外は製造例１と同様にして製
造し下地処理剤Ａ３を得た。

【００８６】製造例４ ４０％ジルコニウム弗化水素酸１．２５部の替わりに１
０％６弗化チタン酸アンモニウム５部使用する以外は製
造例１と同様にして製造し下地処理剤Ａ４を得た。

【００８７】親水化処理剤の製造 製造例５ 固形分１０％のポリアクリル酸水溶液（ｄ−１）４００
部に１０％水酸化リチウム水溶液１１６．４部を攪拌し
ながら添加した後、固形分１４％のポリビニルアルコー
ル水溶液（ｃ−１）２８５．７部、固形分１０％のポリ
グリセリン水溶液（ｃ−２）２００部、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル１０部、エチレングリコールモ
ノヘキシルエーテル５部及びニューコール２９０Ｍ（日
本乳化剤（株）製、アルキレンオキシドシラン系ノニオ
ン性界面活性剤）１．３部を加えてよく攪拌した。その
後、１０％チタン弗化水素酸１１５部を攪拌しながら混
合し、親水化処理剤Ｂ１を得た。

【００８８】製造例６ 固形分１０％のポリアクリル酸水溶液（ｄ−１）４００
部に１０％水酸化リチウム水溶液１１６．４部を攪拌し
ながら添加した後、固形分１４％のポリビニルアルコー
ル水溶液（ｃ−１）４２８．６部、エチレングリコール
モノブチルエーテル１０部、エチレングリコールモノヘ
キシルエーテル５部及びニューコール２９０Ｍ１．３部
を加えてよく攪拌した。その後、１０％弗化水素酸８１
部を攪拌しながら混合し、親水化処理剤Ｂ２を得た。

【００８９】製造例７ 固形分１０％のポリアクリル酸水溶液（ｄ−２）４００
部に１０％水酸化リチウム水溶液１１６．４部を攪拌し
ながら添加した後、固形分１０％のポリグリセリン水溶
液（ｃ−２）６００部、エチレングリコールモノブチル
エーテル１０部、エチレングリコールモノヘキシルエー
テル５部及びニューコール２９０Ｍ１．３部を加えてよ
く攪拌した。その後、４０％ジルコニウム弗化水素酸１
９．１部を攪拌しながら混合し、親水化処理剤Ｂ３を得
た。

【００９０】試験塗板の作成 実施例1 板厚０．１ｍｍのアルミニウム板（Ａ１０５０）を、ア
ルカリ脱脂剤（日本シービーケミカル（株）製、商品名
「ケミクリーナー５６１Ｂ」）を溶解した濃度２％の水
溶液を使用して脱脂、水洗した素材を用い、上記製造例
１で得た下地処理剤Ａ１を乾燥皮膜重量が０．２ｇ／ｍ
^２となるように塗布し、素材到達温度が１００℃になる
ようにして５秒間焼付けて下地処理皮膜を形成した。つ
いで得られた下地処理皮膜を形成したアルミニウム板
に、製造例５で得た親水化処理剤Ｂ１を乾燥膜厚が１μ
ｍとなるように塗布し、素材到達温度が２３０℃になる
ようにして１０秒間焼付けて塗装板を得た。

【００９１】実施例２〜６ 表１に示す下地処理剤及び親水化処理剤の組み合わせに
する以外は実施例１と同様にして各塗装板を得た。 比較例１ 下地処理剤を塗布する工程を省いた以外は実施例１と同
様にして塗装板を作成した。比較例２ 親水化処理剤を塗布する工程を省いた以外は実施例１と
同様にして塗装板を作成した。 比較例３ 実施例１と同様の脱脂、水洗した素材をクロメート処理
剤（日本パーカライジング（株）製、商品名「アルクロ
ム７１２」）でクロメート処理（金属クロム換算塗着量
３０ｍｇ／ｍ^２）を行った。ついで得られたクロメート
処理アルミニウム板に製造例５で得た親水化処理剤Ｂ１
を乾燥膜厚が１μｍとなるように塗布し、素材到達温度
が２３０℃になるようにして１０秒間焼付けて塗装板を
得た。 比較例４ 実施例１と同様の脱脂、水洗した素材上に、製造例１で
得た下地処理剤Ａ１を乾燥皮膜重量が０．２ｇ／ｍ^２と
なるように塗布し、素材到達温度が１００℃になるよう
にして５秒間焼付けて下地処理皮膜を形成した。ついで
得られた下地処理皮膜を形成したアルミニウム板に、
「コスマー１３１０」（関西ペイント（株）製、親水性
有機樹脂とコロイダルシリカを主成分とする親水化処理
組成物、商品名）を乾燥膜厚が１μｍとなるように塗布
し、素材到達温度が２３０℃になるようにして１０秒間
焼付けて塗装板を得た。

【００９２】実施例１〜６及び比較例１〜４で得た塗装
板を下記試験方法にて評価した。得られた結果を表１に
示す。

【００９３】試験方法 親水性：試験板を水道水流水（流水量は塗板１ｍ^２当り
１５ｋｇ／時）中に７時間浸漬し、引き上げて１７時間
室内で乾燥させる乾湿工程を１サイクルとし、５サイク
ル行なったサイクル試験板を８０℃で５分間乾燥したの
ち、各試験板の塗面上に注射器にて０．０３ｃｃの脱イ
オン水を滴下し水滴を形成し、水滴の接触角を協和化学
（株）製コンタクタングルメーターＤＣＡＡ型にて測定
した。

【００９４】たばこ臭：５ｃｍ×１ｃｍの試験片を上部
に排煙筒を有する内容量５リッターの箱型容器に入れ、
火のついたたばこ（マイルドセブン、日本たばこ産業社
製）をセットした喫煙筒を経由した２００ｍｌ／分の空
気を該容器内に吹き込んだ。たばこを交換しながら２時
間煙を吹き込んだ後、容器に蓋をして１時間放置し、試
験板を２０ｍｌのバイアル瓶に移して密閉した。このバ
イアル瓶を１１０℃で２０分間加温し、揮発成分をガス
クロマトグラフィーにて測定した。たばこ臭付着量の評
価はガスクロマトグラフィーチャートのピーク面積で行
なった。

【００９５】耐食性：ＪＩＳ−Ｚ−２３７１塩水噴霧試
験法に準ずる。試験時間は２４０時間で行ない、下記基
準により評価した。 ○：塗面に白サビ、フクレの発生が認められない。 △：白サビ又はフクレが少し発生。 ×：白サビ又はフクレが著しく発生。

【００９６】

【表１】

【００９７】

【発明の効果】本発明のアルミニウムフィン材は親水
性、耐食性に優れているだけでなく、たばこの煙等の不
快な臭気が吸着、脱着しにくいため、熱交換器用アルミ
ニウムフィン材として特に適したものである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 171/08 Ｃ０９Ｄ 171/08 201/00 201/00 Ｃ２３Ｃ 18/12 Ｃ２３Ｃ 18/12 Ｆ２８Ｆ 13/18 Ｆ２８Ｆ 13/18 Ｂ // Ｆ２８Ｆ 21/08 21/08 Ａ (72)発明者 早瀬 徹 愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番 地 関西ペイント株式会社内 (72)発明者 波多野 直子 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 CA37 DA23 DB07 DC16 EB22 EB55 EC01 4J038 AA011 AA012 BA021 BA022 BA141 BA142 BA161 BA162 BA171 BA172 CB161 CB162 CE021 CE022 CG031 CG032 CG061 CG062 CG071 CG072 CG081 CG082 CH151 CH152 DB391 DB392 DD001 DD002 DF011 DF012 DF021 DF022 GA03 GA06 GA09 HA096 HA126 HA211 HA212 NA03 NA06 NA27 PA18 PB06 PC02 4K022 AA02 AA49 BA15 BA22 BA26 BA33 CA17 CA24 DA06 DB24 4K044 AA06 AB10 BA02 BA21 BB03 CA15 CA44 CA53

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金製の
   フィン材表面に、下地処理剤（Ａ）と親水化処理剤
   （Ｂ）とを塗布することにより得られる熱交換器用アル
   ミニウムフィン材であって、該下地処理剤（Ａ）が、加
   水分解して水酸基になる基を含有するチタンモノマー及
   び／又はその低縮合物を過酸化水素水と反応させて得ら
   れるチタンを含む水性液（ａ）と、チタンハロゲン化物
   及びその塩、ジルコニウムハロゲン化物及びその塩から
   選ばれる少なくとも１種の金属ハロゲン化物（ｂ）とを
   含むものであり、該親水化処理剤（Ｂ）がチタンハロゲ
   ン化物及びその塩、ジルコニウムハロゲン化物及びその
   塩、フッ化水素酸から選ばれる少なくとも１種のハロゲ
   ン化物（ｅ）を含有する有機系親水化処理剤であること
   を特徴とする親水化処理された熱交換器用アルミニウム
   フィン材。
2. 【請求項２】 チタンを含む水性液（ａ）が、酸化チタ
   ンゾルの存在下で、加水分解して水酸基になる基を含有
   するチタンモノマー及び／又はその低縮合物を過酸化水
   素水と反応させて得られるものである請求項１記載の熱
   交換器用アルミニウムフィン材。
3. 【請求項３】 上記加水分解して水酸基になる基を含有
   するチタンモノマーが、一般式Ｔｉ（ＯＲ）_４（式中、
   Ｒは同一もしくは異なって炭素数１〜５のアルキル基を
   示す）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   熱交換器用アルミニウムフィン材。
4. 【請求項４】 加水分解して水酸基になる基を含有する
   チタンモノマー及び／又はその低縮合物に対する過酸化
   水素水の混合割合が、チタンモノマー及び／又はその低
   縮合物１０重量部に対して過酸化水素換算で０．１〜１
   ００重量部の範囲内であることを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれか１項に記載の熱交換器用アルミニウムフ
   ィン材。
5. 【請求項５】 親水化処理剤（Ｂ）を構成する有機樹脂
   がポリグリセリン及びポリビニルアルコールから選ばれ
   る少なくとも１種のポリマー（ｃ）及び３００ｍｇＫＯ
   Ｈ／ｇ以上の樹脂酸価を有する高酸価アクリル樹脂
   （ｄ）である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱
   交換器用アルミニウムフィン材。
6. 【請求項６】 上記親水化処理剤（Ｂ）におけるポリマ
   ー（ｃ）と高酸価アクリル樹脂（ｄ）との配合割合が、
   両者の合計重量に基いて、前者が１０〜８０重量％、後
   者が２０〜９０重量％の範囲内にあることを特徴とする
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の熱交換器用アル
   ミニウムフィン材。
7. 【請求項７】 アルミニウム又はアルミニウム合金製の
   フィン材表面に、下地処理剤（Ａ）を乾燥皮膜重量が
   ０．０５〜３．０ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥させ
   た後、該下地処理剤皮膜上に親水化処理剤（Ｂ）を乾燥
   膜厚０．２〜５μｍとなるように塗布、乾燥させること
   を特徴とする親水化処理された熱交換器アルミニウムフ
   ィン材の製造方法。