JP2003183569A - フィン用塗料組成物、フィン及びその製法並びに熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷房初期の臭気問題がなく、通風抵抗が小さ
く、熱交換効率に優れ留フィンを与える塗料組成物およ
びフィン及びその製造方法、並びに該フィンを組み込ん
だ熱交換器を提供する。 【解決手段】 スルホン酸基を有する単量体（Ａ１）
と、ヒドロキシ基を有する単量体（Ａ２）と、グルコピ
ラノシル基を有する単量体（Ａ３）とから構成された三
元共重合体（Ａ）、及び１，３−ジオキソラン環及び
１，３−ジオキサン環から選ばれる１種以上の環を２個
以上有する複素環系有機化合物（Ｂ）とからなる塗料組
成物、該塗料組成物を含有する塗料で形成した塗膜を表
面に形成してなるフィン、フィンが組み込まれている熱
交換器、並びに該塗料組成物を含有する塗料をアルミニ
ウム材の表面に塗布、焼き付けした後、該アルミニウム
材をフィンに加工するフィンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィン用塗料組成
物、フィン及びその製法並びに熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ルームエアコン、工業用熱交換器などの
熱交換器のフィンには軽量性、加工性、熱伝導性からア
ルミニウムやアルミニウム合金（以下併せてアルミニウ
ム材という）が広く使用されている。熱交換器のフィン
に空気中から凝縮した水滴が付着すると通風抵抗の増
加、熱交換器の低下をもたらすため、表面に親水性を付
与することが行われている。又、アルミニウム材は本来
耐蝕性に優れているが凝縮水がフィン表面に長期間滞留
すると、酸素濃淡電池を形成したり、大気中の汚染性分
が付着・濃縮されて水和反応が生じたりして腐蝕が促進
される。この腐蝕生成物はフィン表面に堆積し、熱交換
特性を阻害するとともに、冬季の暖房運転時には白い微
粉となって温風とともに送風機から排出される。

【０００３】これらの問題を改善するため、フィンの耐
食性を向上させるとともに、フィン表面の親水性を増大
させるという目的で、無機質や有機質の被膜をフィン表
面に形成する試みがある。無機系としては水ガラス系、
ベーマイト系の被膜を形成する方法があり、有機無機複
合系としては例えばシリカ粒子を配合した水分散性樹脂
水溶液を塗布して硬化させる方法が挙げられる。有機系
としては、例えば、特開平９−７７９９９号公報に、ポ
リ（メタ）アクリルアミドと、ポリアルキレングリコー
ルと、アルデヒド基含有化合物と、カルボキシメチルセ
ルロースなどの水溶性高分子化合物と、界面活性剤とを
含有する生成液の焼き付け膜を形成し、焼き付け膜の表
面に直径０．１〜３．０μｍの粒状突起を多数形成した
ものが開示されている。この粒状突起の形成により被膜
が大きな表面積を有するようにして水滴の付着・対流に
よる問題を解消している。

【０００４】このような状況から、従来エアコン業界に
あっては、プレコート・表面処理アルミニウム板材の成
形性データブック（研究部会報告書Ｎｏ．３７、プレコ
ート剤・表面処理のプレス加工研究部会）ｐ．３３（軽
金属学会、２０００年）に記載の下記表「親水性被膜と
種類と特性」にあるように、冷房初期の臭気は、無機系
が×、複合系が△〜○に対し有機系は◎と評価されてい
る。

【０００５】

【表１】 表において、×：不良、△：やや良好、○：良好、◎：
優れている を示す。

【０００６】しかし、近年においては、上記のような有
機系の親水性被膜を有するフィンが組み込まれた熱交換
器でも、冷房初期の臭気問題が発生してきている。その
一因としては、上記の粒状突起を有する有機被膜の場
合、粒状突起の表面にはその表面に微細な凹凸が無数に
形成されて大きな表面積を形成しており、その表面に結
露水が水滴状で付着しても直ちに被覆表面に沿って流延
して水膜を形成しつつ流下するが、エアコン稼働が停止
した状態が長く続き、被覆表面が乾燥すると、水膜に含
まれていた臭気性物質が粒状突起の微細凹凸に凝縮して
残留する。次いでエアコンを稼働させると、冷房初期に
その臭気性物質が臭気として発生するため、従来、◎と
して評価されていたものが△〜○に低下してきている。
この臭気問題は近年問題となっている「シックハウス症
候群」というアレルギー問題にまで発展しかねない。こ
れは、従来の親水性被膜をフィン材に塗布焼き付けし、
付着水を水膜にして系外に流出させるだけでは解決でき
ないことを意味する。

【０００７】ところで、第３５回空気調和・冷凍連合講
演会講演論文集（２００１年４月）ｐｐ１０１−１０４
には「各種吸着剤を使用した全熱交換器の臭気移行に関
する実験的研究」と題した報告があり、各種吸着剤を用
いて試作した全熱交換器の臭気移行実験を行い、イオン
交換樹脂や合成ゼオライト等の各種吸着剤について細孔
構造や吸湿原理等の比較を行い、シリカゲルやアルミナ
ゲルは臭気吸着防止効果はなく、合成ゼオライトとイオ
ン交換樹脂は臭気吸着防止効果があるが、イオン交換樹
脂は水蒸気以外の物質を殆ど吸着しないので最も優れて
いると評価している。又、特開平１０−１３０５８２号
公報には、ニコチン汚染、タンニン汚染、白華等の防止
用として、粉砕イオン交換樹脂を含有する塗料が開示さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、イオン交換樹
脂は膨潤を押さえるために強度の架橋を行った粒状物で
あり、これをフィン材表面に付着させたのでは、熱交換
器に用いられるフィンはより広い表面積を稼ぐため、通
常、１μｍ程度の厚みであるのに対し、市販のイオン交
換樹脂は０．５ｍｍ程度の粒径であり、これをそのまま
フィン表面に付着させたのではその分厚みが厚くなりす
ぎて、熱交換器におけるフィン表面積を充分大きくする
ことができなくなる。イオン交換樹脂を粉砕しても、せ
いぜい１〜４０μｍ程度であり、これ以上細かくすると
取り扱い性が不良となるという問題がある。更に、この
ような粉砕イオン交換樹脂をフィンに付着固定した場
合、その厚みは粉砕イオン交換樹脂の最大粒径のものに
より決まり、粉砕による場合は、どうしても粒径分布が
相当広いものにならざるを得ないため、充分厚みを薄く
できないという問題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な状況に鑑み、鋭意検討した結果、イオン交換機能によ
る利点を保持しながら、上記イオン交換樹脂を用いた場
合の問題点を有さないフィン用塗料組成物を見出し、本
発明に到達した。即ち、本発明における第１の発明の要
旨は、下記三元共重合体（Ａ）と、下記複素環系有機化
合物（Ｂ）とからなることを特徴とする塗料組成物にあ
る。 Ａ：スルホン酸基を有する単量体（Ａ１）と、ヒドロキ
シ基を有する単量体（Ａ２）と、グルコピラノシル基を
有する単量体（Ａ３）とから構成された三元共重合体

【００１０】Ｂ：下記一般式１で表される１，３−ジオ
キソラン環を有するアルコール（ａ）、下記一般式２で
表される１，３−ジオキサン環を有するアルコール
（ｂ）及び下記一般式３で表される１，３−ジオキサン
環を有するカルボン酸（ｃ）からなる群より選ばれる１
種以上から誘導される、１，３−ジオキソラン環及び
１，３−ジオキサン環から選ばれる１種以上の環を２個
以上有する複素環系有機化合物

【００１１】

【化４】 （一般式１において、Ｒ¹、Ｒ²はＨ又は側鎖を有してい
てもよい総炭素数１〜４のアルキル基を示す。）

【００１２】

【化５】 （一般式２において、Ｒ³、Ｒ⁴はＨ又は側鎖を有してい
てもよい総炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｒ⁵は炭
素数１〜２のアルキル基を示す。）

【００１３】

【化６】 （一般式３において、Ｒ⁶、Ｒ⁷はＨ又は側鎖を有してい
てもよい総炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｒ⁸は炭
素数１〜２のアルキル基を示す。）

【００１４】又、本発明における第２の発明の要旨は、
上記塗料組成物を含有する塗料で形成した塗膜を表面に
形成してなるフィンにある。又、本発明における第３の
発明の要旨は、上記塗料組成物を含有する塗料をアルミ
ニウム又はアルミニウム合金の表面に塗布、焼き付けし
た後、該アルミニウム又はアルミニウム合金をフィンに
加工することを特徴とするフィンの製造方法にある。
又、本発明における第４の発明の要旨は、上記フィンが
組み込まれていることを特徴とする熱交換器にある。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる三元共
重合体（Ａ）の構成成分であるスルホン酸基を有する単
量体（Ａ１）におけるスルホン酸基は、本発明の最も重
要な役割であるイオン交換性能を示す官能基であり、さ
らに、スルホン酸基自体は、硫黄元素と酸素元素間の２
個の不飽和結合によって非常に高い極性効果から潮解性
を示すほどの水可溶性を示す。これは即ち不飽和結合間
の二重結合に起因するπ電子により双極子能率が著しく
高くなっているので、このＡ１成分は樹脂の親水性を高
度に高める役割を果たし、更に、塗膜形成後のイオン交
換性能を発揮させる唯一の構成成分である。このような
単量体の具体例としては、例えば、スチレンスルホン
酸、ビニルスルホン酸、マレイン酸ジ（N−スルホエチ
ル）アミド，マレイン酸ジ（スルホプロピルエステ
ル）、マレイン酸ジ（２−ヒドロキシ−３−スルホプロ
ピルエステル）、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド−スル
ホン酸、２−ヒドロキシ−３−スルホン酸−プロピルメ
タクリレート、３−スルホン酸−プロピルメタクリレー
ト、（メタ）アリールスルホン酸、ｐ−プロペニルベン
ゼンスルホン酸などが挙げられる。中でも、スチレンス
ルホン酸、ビニルスルホン酸、Ｎ−ｔ−ブチルアクリル
アミド−スルホン酸、２−ヒドロキシ−３−スルホン酸
−プロピルメタクリレート及び３−スルホン酸−プロピ
ルメタクリレートが好ましく用いられ、これらは、単独
又は複数種組み合わせて用いられる。

【００１６】上記三元共重合体（Ａ）の構成成分である
ヒドロキシ基を有する単量体（Ａ２）は、上記の複素環
系有機化合物（Ｂ）と反応し、皮膜中に強固な架橋密度
の高い皮膜を形成させる役割を有し、架橋反応を起こす
ことにより、アルミニウム合金材表面との密着性、機械
的強度（強靭性）、可撓性などの特性に優れた塗膜を構
成するものとなる。このようなヒドロキシ基を有する単
量体（Ａ２）としては、例えば２−ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート、２−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、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト等や、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、２−ヒ
ドロキシプロピルビニルエーテル、３−ヒドロキシプロ
ピルビニルエーテル及び４−ヒドロキシプロピルビニル
エーテル等が挙げられる。中でも、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピルアクリ
レート、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル及び３−
ヒドロキシプロピルビニルエーテル等が好ましい一例で
ある。

【００１７】上記式１で示される単量体（Ａ３）は、三
元共重合体（Ａ）に水可溶性を付与させる重要な構成成
分であり、皮膜に親水性能を付与する最重要な成分でも
ある。更に、該単量体が有する多数の水酸基は、ヒドロ
キシ基を有する単量体（Ａ２）と同様に、前記複素環系
有機化合物（Ｂ）と反応して、皮膜中に強固な架橋密度
の高い皮膜を形成させる役割を有する。更に、グルコピ
ラノシル基自体が化学構造的に極性が高く、自ずと双極
子能率も高いので、架橋反応を起こすことにより、アル
ミニウム合金材表面との密着性、機械的強度（強靭
性）、可撓性などの特性に優れた塗膜を構成するものと
なる。

【００１８】このようなグルコピラノシル基を有する単
量体（Ａ３）としては、グルコピラノシルエチル（メ
タ）アクリレート、グルコピラノシルプロピル（メタ）
アクリレートなどが挙げられ、グルコピラノシルエチル
アクリレート、グルコピラノシルプロピルアクリレート
が好ましい。なお、グルコピラノシル基とは、下記構造
の基である。

【００１９】

【化７】

【００２０】本発明において、三元共重合体（Ａ）とし
ては、これを構成する単量体（Ａ１）と、単量体（Ａ
２）と、単量体（Ａ３）の比率が、質量比で、５０〜８
５／５〜１５／５〜２０であることが好ましく、５５〜
８０／８〜１２／１０〜１８であることがより好まし
い。三元共重合体（Ａ）の数平均分子量が２０，０００
〜５００，０００であることが好ましく、１５０，００
０〜３５０，０００であることがより好ましい。この三
元共重合体（Ａ）は、通常の既知の重合方法で製造する
ことができる。重合方法としては、レドックス重合法が
好ましく、重合触媒は特に限定されるものではないが、
望ましくは、後の防食性を加味し、ハロゲン系化合物や
イオン、硫酸などの強酸化合物やイオンが配合されてい
ない触媒が良い。特に、過酸化水素―有機酸系レドック
ス触媒が良好である。

【００２１】本発明において、前記一般式１で表される
１，３−ジオキソラン環を有するアルコール（ａ）とし
ては、４−オキシメチル−１，３−ジオキソラン、２，
２−ジメチル−４−オキシメチル−１，３−ジオキソラ
ン、２−メチル−２−エチル−４−オキシメチル−１，
３−ジオキソラン、２−メチル−２−イソブチル−４−
オキシメチル−１，３−ジオキソラン等を例示でき、前
記一般式２で表される１，３−ジオキサン環を有するア
ルコール（ｂ）としては、５−オキシメチル−１，３−
ジオキサン、２，２−ジメチル−５−エチル−５−オキ
シメチル−１，３−ジオキサン、２−メチル−２−エチ
ル−５−オキシメチル−１，３−ジオキサン、２−メチ
ル−２−イソブチル−５−オキシメチル−１，３−ジオ
キサン等を例示できる。また、前記一般式３で表される
１，３−ジオキサン環を有するカルボン酸（ｃ）として
は、５−オキシカルボニル−１，３−ジオキサン、２，
２−ジメチル−５−エチル−５−オキシカルボニル−
１，３−ジオキサン、２−メチル−２，５−ジエチル−
５−オキシカルボニル−１，３−ジオキサン、２−メチ
ル−２−イソブチル−５−エチル−５−オキシカルボニ
ル−１，３−ジオキサン等を例示できる。

【００２２】又、複素環系有機化合物（Ｂ）が、複素環
系有機化合物（Ｂ）は分子量１５００未満の低分子有機
化合物と、該分子量を超える高分子有機化合物の混合物
であることが好ましい。この低分子有機化合物と高分子
有機化合物の質量比が５〜３５：６５〜９５であること
が好ましく、１５〜２５：７５〜８５であることがより
好ましい。

【００２３】この低分子複素環系有機化合物としては、
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸の上述のアルコ
ール（ａ）やアルコール（ｂ）とのジエステル、トリメ
リット酸やシアヌル酸と上述のアルコール（ａ）やアル
コール（ｂ）とのトリエステル、ピロメリット酸と上述
のアルコール（ａ）やアルコール（ｂ）とのテトラエス
テル、シクロヘキサンジオール、エチレングリコール、
プロピレングリコール、分子量１００〜６００のポリエ
チレングリコール、分子量１００〜６００のポリプロピ
レングリコールなどのジオールやグリセリンと上述のカ
ルボン酸（ｃ）のジエステル、トリメチロールプロパン
等のトリオールと上述のカルボン酸（ｃ）のトリエステ
ル、ペンタエリスリトール等のテトラオールと上述のカ
ルボン酸（ｃ）のテトラエステル、を例示できる。これ
らのうち、好ましいものとしては、アルコール（ａ）由
来のものとして、ジ［〔４−（１，３−ジオキソラニ
ル）〕−メチル］テレフタレート、トリ［〔４−（１，
３−ジオキソラニル）〕−メチル］トリメリテート、
２，４，６−トリ［〔４−（１，３−ジオキソラニ
ル）〕−メチル］−ｓｙｍ−トリアジントリオン、テト
ラ［〔４−（１，３−ジオキソラニル）〕−メチル］ピ
ロメリテート、及びこれらの各ジオキソランの２位のＨ
が２つメチル基で置換されたもの等を例示でき、アルコ
ール（ｂ）由来のものとして、ジ［〔５−（１，３−ジ
オキサニル）〕−メチル］テレフタレート、トリ［〔５
−（１，３−ジオキサニル）〕−メチル］トリメリテー
ト、トリ［α−〔５−（１，３−ジオキサニル）〕−エ
チル］トリメリテート、テトラ［〔５−（１，３−ジオ
キサニル）〕−メチル］ピロメリテート、及びこれらの
各ジオキサンの２位のＨが２つメチル基で置換されたも
の等を例示できる。

【００２４】また、上記の低分子複素環系有機化合物の
うち、カルボン酸（ｃ）由来の好ましいものとしては、
１，４−シクロヘキサンジ［α−〔５−（１，３−ジオ
キサニル）〕］プロピオネート、エチレングリコールジ
［α−〔（１，３−ジオキサニル）〕］プロピオネー
ト、グリセリンジ［α−〔（１，３−ジオキサニ
ル）〕］プロピオネート、トリメチロールプロパントリ
［α−〔５−（１，３−ジオキサニル）〕］プロピオネ
ート、２，４，６−トリ［α−〔５−（１，３−ジオキ
サニル）〕プロパノイ］ルオキシエチル−ｓｙｍ−トリ
アジントリオン、ペンタエリスリトールテトラ［α−
〔５−（１，３−ジオキサニル）〕］プロピオネート、
及びこれらの各ジオキサンの２位のＨが２つメチル基で
置換されたもの等を示すことができ、このなかでは、
１，４−シクロヘキサンジ［α−〔５−（１，３−ジオ
キサニル）〕］プロピオネート、トリメチロールプロパ
ントリ［α−〔５−（１，３−ジオキサニル）〕］プロ
ピオネート、２，４，６−トリ［α−〔５−（１，３−
ジオキサニル）〕プロパノイ］ルオキシエチル−ｓｙｍ
−トリアジントリオン、ペンタエリスリトールテトラ
［α−〔５−（１，３−ジオキサニル）〕］プロピオネ
ート、及びこれらの各ジオキサンの２位のＨが２つメチ
ル基で置換されたものが特に好ましい。

【００２５】また、複素環系有機化合物（Ｂ）のうち、
分子量１，５００を超える高分子有機化合物としては、
分子量１，５００〜１３，０００のポリエチレングリコ
ール、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコー
ル、等の高分子量ジオールと上述のカルボン酸（ｃ）の
ジエステル、分子量６６００〜１９８００のポリオキシ
エチレン−１２−ヒドロキシステアリルトリグリセリド
と上述のカルボン酸（ｃ）のトリエステル等を例示で
き、これらの中では、ポリエチレングリコール（１５０
０〜１３０００）ジ［α−〔（１，３−ジオキサニ
ル）〕］プロピオネート、ポリオキシエチレンオキシプ
ロピレングリコール（ニューポールＰＥ−６８，７８，
１０８及び１２８）のジ［α−〔５−（１，３−ジオキ
サニル）〕］プロピオネート及び、ジ［α−〔２，２−
ジメチル−５−（１，３−ジオキサニル）〕］プロピオ
ネート、ポリオキシエチレン−１２−ヒドロキシステア
リルトリグリセリドのトリ［α−〔５−（１，３−ジオ
キサニル）〕］プロピオネート及びトリ［α−〔２，２
−ジメチル−５−（１，３−ジオキサニル）〕］プロピ
オネート等が好ましく、これらの中ではジオキサンの２
位の炭素に置換基を有していないものが特に好ましい。

【００２６】三元共重合体（Ａ）と複素環系有機化合物
（Ｂ）との割合は、１００：５０〜２００であることが
好ましく、１００：８０〜１５０であることがより好ま
しい。

【００２７】本発明の塗料組成物は、その成分中にスル
ホン酸基を有するのでイオン交換能を発揮するととも
に、被膜中のイオンによって生じる水和力と浸透圧によ
って吸湿させるという役割も果たす。ヒドロキシ基を有
する単量体（Ａ２）成分は、グルコピラノシル基を有す
る単量体（Ａ３）成分と共に、皮膜形成時において、複
素環系有機化合物（Ｂ）との反応、によって架橋構造を
形成し、特に複素環系有機化合物（Ｂ）中の低分子有機
化合物との反応によって架橋密度の高い架橋構造を形成
し、これによって反応吸湿時の膨潤を押さえることによ
り吸湿により内部圧力が非常に高くなり。これにより水
蒸気以外の物質を殆ど吸収しなくなる。グルコピラノシ
ル基を有する単量体（Ａ３）成分は、その化学構造か
ら、更に親水性発揮の役割も果たす。複素環系有機化合
物（Ｂ）中の低分子有機化合物は、架橋密度の高い架橋
構造の形成に寄与すると共に、本発明の塗料により得ら
れる親水性被膜が水により流失するのを防止する役割も
果たす。複素環系有機化合物（Ｂ）中の高分子有機化合
物は、水の存在下においてはオキシアルキレンのエーテ
ル結合の酸素に水が配位して親水性を発揮し、水が存在
しない状態ではワックス性を有し、高潤滑性を示すた
め、本発明の塗料組成物をアルミニウム合金材に塗布、
焼き付け後のプレス加工時、特に、ドローレス加工に際
しての潤滑特性に優れるという特徴を有する。

【００２８】従って、本発明の塗料組成物は、高度の親
水性を有しながら、水で流出することなく、水蒸気のみ
を吸着して臭気性分を吸着しない皮膜を与えるという特
徴を有する。又、塗布焼き付け後の加工において優れた
潤滑特性を発揮する。しかも、イオン交換樹脂を塗布し
たタイプのように各種粒径の粒状物を形成していないの
で、フィンに薄く塗布することができ、従って、塗装フ
ィンの厚みを薄くすることができるので、限られた空間
においてより表面積の大きいフィン形状の熱交換器とす
ることができる。又、塗膜が水濡れ性に富み、水滴が付
着しても水滴が拡がりながら流れ落ちるので、この塗料
組成物を用いた皮膜を有するフィンは通風抵抗が小さ
く、熱交換効率に優れる。又、この塗料組成物を含有す
る塗料で形成した塗膜を表面に形成してなるフィン及び
このフィンを組み込んだ熱交換器は、フィンが優れた親
水性、塗膜密着性を示し、塗膜が水で流出することな
く、水蒸気のみを吸着して臭気性分を吸着しないので、
熱交換器を長期間休止した後、冷房を再開したときでも
臭気がないという特徴を有する。又、本発明のフィンの
製造方法によれば、塗膜厚さを１μｍ以下にまで薄くで
き、プレス加工時の加工性に優れ、金型への焼き付けも
ないという特徴を有する。

【００２９】

【実施例】以下に、実施例を用いて、本発明をさらに詳
しく説明する。 （参考例１）［三元共重合体及び二元共重合体の製造］ 攪拌器、温度計、滴下ロート、窒素導入管及び還流冷却
管を備えた１リットルの５つ口フラスコに、表２記載の
各成分を表２に記載の量投入し、レドックス助触媒とし
てビタミンＣを、スルホン酸基を有する単量体（Ａ１）
とヒドロキシ基を有する単量体（Ａ２）とグルコピラノ
シル基を有する単量体（Ａ３）の総量の０．００６質量
％にあたる量加えて攪拌しながらフラスコ内を窒素置換
し、窒素を少量ずつ流しながら、滴下ロートから重合触
媒として３５％過酸化水素水を上記単量体（Ａ１）、
（Ａ２）、（Ａ３）の総量の０．１質量％にあたる量加
え、３０〜４０℃で１０時間反応させて、三元共重合体
（Ａ０１〜Ａ０９）及び二元共重合体（Ａ’１〜Ａ’
３）を得た。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２において、ＳＳ：スチレンスルホン
酸、ＶＳ：ビニルスルホン酸、ＢＡＳ：Ｎ−ｔ−ブチル
アクリルアミドスルホン酸、ＨＳＰＭ：２−ヒドロキシ
−３−スルホン酸−プロピルメタクリレート、ＳＰＭ：
３−スルホン酸−プロピルメタクリレート、ＨＥＡ：２
−ヒドロキシエチルアクリレート、ＤＨＰＡ：２，３−
ジヒドロキシプロピルアクリレート、ＨＥＶＥ：２−ヒ
ドロキシエチルビニルエーテル、ＨＰＶＥ：３−ヒドロ
キシプロピルビニルエーテル、ＧＥＡ：グルコピラノシ
ルエチルアクリレート、ＧＰＡ：グルコピラノシルプロ
ピルアクリレートを示す。表２中の配合の数値は質量部
である。固形分濃度は２０質量％に調整した。

【００３２】（参考例２、３）［１，３−ジオキソラン
環を有するアルコール（ａ）の製造］ グリセリン１モルとパラホルムアルデヒド１．３５モル
（参考例２）又はアセトン１．７１モル（参考例３）
に、ｐ−トルエンスルホン酸２ｇを触媒として加え、強
く攪拌しながらアセチンの還流温度で１０時間反応させ
た後、５％水酸化ナトリウムでの中和・水洗を３回繰り
返して濃縮して、淡黄色液体の４−（１，３−ジオキソ
ラニル）メチルアルコール（参考例２）又は黒色粘性液
体の２，２−ジメチル−４−（１，３−ジオキソラニ
ル）メチルアルコール（参考例３）を得た。

【００３３】（参考例４〜７）［１，３−ジオキサン環
を有するアルコール（ｂ）の製造］ ２−メチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロピレ
ングリコール１モルとパラホルムアルデヒド１．３５モ
ル（参考例４）又はアセトン１．７１モル（参考例５）
を用い、参考例２と同様にして、淡黄色粘性液体の５−
（１，３−ジオキサニル）メチルアルコール（参考例
４）又は黒色粘性液体の２，２−ジメチル−５−（１，
３−ジオキサニル）メチルアルコール（参考例５）を得
た。又、２−メチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−
プロピレングリコールの代わりに同モルの２−エチル−
２−ヒドロキシメチル−１，３−プロピレングリコール
を用いて参考例４、５と同様にして、５−（１，３−ジ
オキサニル）エチルアルコール（参考例６）及び２，２
−ジメチル−５−（１，３−ジオキサニル）エチルアル
コール（参考例７）を得た。

【００３４】（参考例８、９）［１，３−ジオキサン環
を有するカルボン酸（ｃ）の製造］ α，α−ジメチロールプロピオン酸１モルとパラホルム
アルデヒド１．３５モル（参考例８）又はアセトン１．
８モル（参考例９）をｐ−トルエンスルホン酸１２ｇを
触媒として８時間反応させて、淡黄色粘性液体のα−
［５−（１，３−ジオキサニル）］プロピオン酸（参考
例８）又はα−［２，２−ジメチル−５−（１，３−ジ
オキサニル）］プロピオン酸（参考例９）を得た。

【００３５】（参考例１０〜１５）［１，３−ジオキソ
ラン環を有するアルコール（ａ）からの低分子有機化合
物の製造］ 参考例２で得た４−（１，３−ジオキソラニル）メチル
アルコール（参考例１０）及び参考例３で得た２，２−
ジメチル−４−（１，３−ジオキソラニル）メチルアル
コール（参考例１１）２モルをそれぞれ用い、テレフタ
ル酸０．８モル及び触媒としてｐ−トルエンスルホン酸
２０ｇを、トルエン５００ｇを溶媒にしてトルエンの還
流下、生成する水を除去しつつ、１０時間反応させた
後、得られた溶液を２％苛性ソーダ水溶液で３回、水で
３回洗浄した後濃縮して黄色粘性液体であるジ［〔４−
（１，３−ジオキソラニル）〕−メチル］テレフタレー
ト（参考例１０）及びジ［〔２，２−ジメチル−４−
（１，３−ジオキソラニル）〕−メチル］テレフタレー
ト（参考例１１）を得た。又、テレフタル酸０．８モル
の代わりにトリメリット酸０．５３モルを用いて参考例
１０、１１と同様にしてトリ［〔４−（１，３−ジオキ
ソラニル）〕−メチル］トリメリテート（参考例１２）
又はトリ［〔２，２−ジメチル−４−（１，３−ジオキ
ソラニル）〕−メチル］トリメリテート（参考例１３）
を得た。又、テレフタル酸０．８モルの代わりにピロメ
リット酸０．４モルを用いて参考例１０、１１と同様に
してテトラ［〔４−（１，３−ジオキソラニル）〕−メ
チル］ピロメリテート（参考例１４）又はテトラ
［〔２，２−ジメチル−４−（１，３−ジオキソラニ
ル）〕−メチル］ピロメリテート（参考例１５）を得
た。

【００３６】（参考例１６、１７）トリグリシジル−ｓ
ｙｍ−トリアジントリオン１モルとパラホルムアルデヒ
ド２モルをケイタングステン酸０．００２モルを触媒と
して、ジオキサン中６０℃で２４時間反応させた。得ら
れた反応液を２％苛性ソーダ水溶液で３回洗浄後、３回
水洗し、ジオキサンを留去して黒色の高粘度液体である
２，４，６−トリ［〔４−（１，３−ジオキソラニ
ル）〕−メチル］−ｓｙｍ−トリアジントリオンを得
た。（参考例１６） 又、パラホルムアルデヒドの代わりに同モルのアセトン
を用いた以外は参考例１４と同様にして黒色の高粘性液
体である２，４，６−トリ［〔２，２−ジエチル−４−
（１，３−ジオキソラニル）〕−メチル］−ｓｙｍ−ト
リアジントリオンを得た。（参考例１７）

【００３７】（参考例１８〜２５）［１，３−ジオキサ
ン環を有するアルコール（ｂ）からの低分子有機化合物
の製造］ 表３に記載の各成分を用いた以外は参考例１１と同様に
して表３に記載の１，３−ジオキサン環を有するアルコ
ール（ｂ）からの低分子有機化合物を得た。

【００３８】

【表３】

【００３９】表３において、Ｂｂ１：ジ［〔５−（１，
３−ジオキサニル）〕−メチル］テレフタレート、Ｂｂ
３：トリ［α−〔５−（１，３−ジオキサニル）〕−エ
チル］トリメリテート、Ｂｂ５：トリ［α−〔５−
（１，３−ジオキサニル）〕−メチル］トリメリテー
ト、Ｂｂ７：テトラ［〔５−（１，３−ジオキサニ
ル）〕−メチル］ピロメリテートを示し、Ｂｂ２、Ｂｂ
４、Ｂｂ６、Ｂｂ８：それぞれＢｂ１、Ｂｂ３、Ｂｂ
５、Ｂｂ７の全ての１，３−ジオキサニル基の２，２−
ジメチル置換体を示す。ＤＯＸＭ：〔５−（１，３−ジ
オキサニル）〕−メチルアルコール、ＤＭ５ＤＯＸＭ：
〔２，２−ジメチル−５−（１，３−ジオキサニル）〕
−メチルアルコール、５ＤＯＸＥ：〔５−（１，３−ジ
オキサニル）〕−エチルアルコール，ＤＭ５ＤＯＸＥ：
〔２，２−ジメチル−５−（１，３−ジオキサニル）〕
−エチルアルコール、ＴＰＡ：テレフタル酸、ＴＭＡ：
トリメリット酸、ＰＭＡ：ピロメリット酸を示す。表３
において原料アルコールと原料酸の配合の欄の数値はモ
ルを示す。

【００４０】（参考例２６〜３１）［１，３−ジオキサ
ン環を有するカルボン酸（ｃ）からの低分子有機化合物
の製造］ 表４に記載の各成分を用いた以外は参考例１１と同様に
して表４に記載の１，３−ジオキサン環を有するカルボ
ン酸（ｃ）からの低分子有機化合物を得た。

【００４１】

【表４】

【００４２】表４において、Ｂｃ１：１，４−シクロヘ
キサンジ［α−〔５−（１，３−ジオキサニル）〕］プ
ロピオネート、Ｂｃ３：トリメチロールプロパントリ
［α−〔５−（１，３−ジオキサニル）〕］プロピオネ
ート、Ｂｃ５：ペンタエリスリトールテトラ［α−〔５
−（１，３−ジオキサニル）〕］プロピオネートを示
し、Ｂｃ２、Ｂｃ４、Ｂｃ６はそれぞれＢｃ１、Ｂｃ
３、Ｂｃ５の全ての１，３−ジオキサニル基の２，２−
ジメチル置換体を示す。５ＤＯＸＡ：［α−〔５−
（１，３−ジオキサニル）〕］プロピオン酸、ＤＭ５Ｄ
ＯＸＡ：［α−〔２，２−ジメチル−５−（１，３−ジ
オキサニル）〕］プロピオン酸、ＣＨ：１，４−シクロ
ヘキサンジオール、ＴＭＰ：トリメチロールプロパント
リオール、ＰＴＥＴ：ペンタエリスリトールを示す。表
４において原料酸と原料アルコールの欄の数値はモルを
示す。

【００４３】（参考例３２、３３）トリス−（２−ヒド
ロキシエチル）−ｓｙｍ−トリアジントリオンをアルコ
ール成分とし、５−（１，３−ジオキサニル）プロピオ
ン酸を酸成分として、エステルか反応により、２，４，
６−トリ［α−〔５−（１，３−ジオキサニル）〕プロ
パノイ］ルオキシエチル−ｓｙｍ−トリアジントリオン
を得た。又、酸性分として２，２−ジメチル−５−
（１，３−ジオキサニル）プロピオン酸を用いた以外は
同様にして２，４，６−トリ［α−〔２，２−ジメチル
−５−（１，３−ジオキサニル）〕プロパノイ］ルオキ
シエチル−ｓｙｍ−トリアジントリオンを得た。

【００４４】（参考例３４〜４１）［１，３−ジオキサ
ン環を有するカルボン酸（ｃ）からの高分子有機化合物
の製造］ 表５に記載の各成分を用い、エステル化反応を行い、表
５に記載の１，３−ジオキサン環を有するカルボン酸
（ｃ）からの高分子有機化合物を得た。

【００４５】

【表５】

【００４６】表５において、ＢｃＰ１：ポリエチレング
リコール（４０００）ジ［α−〔５−（１，３−ジオキ
サニル）〕］プロピオネート、ＢｃＰ３：ポリエチレン
グリコール（１００００）ジ［α−〔５−（１，３−ジ
オキサニル）〕］プロピオネート、ＢｃＰ５：ポリオキ
シエチレンオキシプロピレングリコール（ニューポール
ＰＥ−１２８）ジ［α−〔５−（１，３−ジオキサニ
ル）〕］プロピオネート、ＢｃＰ７：ポリオキシエチレ
ン（９９００）−１２−ヒドロキシステアリルトリグリ
セリドエーテルトリ［α−〔５−（１，３−ジオキサニ
ル）〕］プロピオネートを示し、Ｂｃｐ２、ＢｃＰ４、
ＢｃＰ６、ＢｃＰ８はそれぞれＢｃＰ１、ＢｃＰ３、Ｂ
ｃＰ５、ＢｃＰ７の１，３−ジオキサニル基の２，２−
ジメチル置換体を示す。５ＤＯＸＡ、ＤＭ５ＤＯＸＡは
表４におけると同様の意味を有し、ＰＥＧ−４：ポリエ
チレングリコール（４０００）、ＰＥＧ−１０：ポリエ
チレングリコール（１００００）、ＰＥＰＧ：ポリオキ
シエチレンオキシプロピレングリコール（ニューポール
ＰＥ−１２８）、ＥＳＴ：ポリオキシエチレン（９９０
０）−１２−ヒドロキシステアリルトリグリセリドエー
テルを示す。表５において、原料カルボン酸と原料アル
コールの欄の数値はモルを示す。

【００４７】（実施例１〜１８、比較例１〜６）表６、
表７に示す三元共重合体と複素環系低分子有機化合物
と、複素環系高分子有機化合物と、イオン交換水とを表
６、表７に記載の配合で混合して塗料を得た。なお、表
６、表７における配合欄の数値は質量部を示す。

【００４８】

【表６】

【００４９】

【表７】

【００５０】これらの塗料をそれぞれアルミニウム合金
材の表面に１μｍの厚みで塗布、焼き付けし、このアル
ミ合金材からドローレスプレス加工でフィンを製造し、
熱交換器に組み込んだ。このフィン表面の水濡性（親水
性接触角）、塗膜の密着性、潤滑性、臭気性及びプレス
加工性について評価した。その結果を表８に示す。

【００５１】

【表８】

【００５２】なお、評価及びその基準を以下に示す。 ＊親水性接触角Ａ：試料を２４０時間蒸留水中に浸漬し
た後、水滴の接触角を測定した。 ○：３０°未満、 ×：３０°以上 ＊親水性接触角Ｂ：試料を揮発性プレス油に６０秒間浸
漬した後、１５０℃で３分間熱処理したものの水滴の接
触角を測定した。 ○：３０°未満、 ×：３０°以上

【００５３】＊塗膜密着性：試料表面に揮発性プレス油
を塗布後、トリクレンで脱脂した後、ＪＩＳ Ｈ４００
１に準拠した碁盤目試験を行った。 ○：剥離全くなし、 ×：剥離あり ＊潤滑性：試料表面に揮発性プレス油を塗布し、バウデ
ン式摩擦試験器で表面の動摩擦係数を測定した。 ○：動摩擦係数０．１未満、 ×：動摩擦係数０．１以
上

【００５４】＊臭気性：試料を１８０℃で３分間加熱し
た直後、直接嗅ぐことによって臭気性の評価を行った。 ◎：全く臭気を感じない、 ○：殆ど臭気を感じない、
×：明らかに臭気を感じる ＊プレス加工性：塗料を表面に１μｍの厚みで塗布、焼
き付けしたアルミ合金材からドローレスプレス加工でフ
ィンを製造し、成型時の不良品発生率と、金型への焼き
付けを観察した。 ○：製品不良率５％以下であり、金型への焼き付けなし △：製品不良率５％を越え、１５％未満であり、金型へ
の焼き付けなし ×：製品不良率１５％以上、又は金型への焼き付けが発
生したもの

【００５５】以上から明らかなように、本発明の塗料組
成物は優れた親水性、塗膜密着性を示し、熱交換器を長
期間休止した後、冷房を再開したときの臭気がなく、優
れた潤滑性、加工性を示すことがわかる。これに対し、
各比較例に示されたように、本発明の三元共重合体
（Ａ）の代わりにグルコピラノシル基を有する単量体
（Ａ３）を含まない二元共重合体を用いた場合は親水性
と塗膜密着性が不充分となり、ヒドロキシル基を有する
単量体（（Ａ２）を含まない二元共重合体を用いた場合
は塗膜密着性、潤滑性、プレス加工性が不充分となり、
スルホン酸基を有する単量体（Ａ１）を含まない二元共
重合体の場合は、親水性、臭気性が不充分となることが
わかる。また、複素関係有機化合物（Ｂ）のみからなる
ものや三元共重合体（Ａ）のみからなるものはいずれの
性能も不充分となっていることがわかる。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明になる塗料組
成物は水濡性に富み、従って水滴が付着しても、水滴は
拡がり、塗膜としたときに通風抵抗を高めることはな
い。また、塗膜の密着性が良いので耐久性にも富み、こ
のことは水濡れ性の耐久性にも富み、かつ、耐蝕性にも
富む。更には、本発明の最大の課題である臭気性につい
ても、塗膜が水蒸気以外を吸収しないので、臭気性分が
塗膜内に残ることがない。本発明のフィン及びこのフィ
ンを用いた熱交換器は、フィン表面に水滴が付着して
も、水滴は拡がり、流れ落ちるので、通風抵抗が小さ
く、熱交換効率に優れる。又、熱交換器を長期間休止し
た後、冷房を再開したときの臭気がないという特徴を有
する。本発明のフィンの製造方法によれば、塗膜が潤滑
性に優れているから、予め塗膜を形成しておいた材料を
プレス加工しても金型が損傷し難い。従って、金型は耐
久性に富み、フィンの製造コストは低廉である。そし
て、潤滑性に優れていることはプレス加工に際しての潤
滑剤の使用量を少なくし、潤滑剤の使用量を少なくした
場合には後工程での潤滑剤の除去が簡単となる。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｈ 13/18 13/18 Ｂ 19/04 19/04 Ｚ (72)発明者 見原 二三男 静岡県裾野市平松85番地 三菱アルミニウ ム株式会社技術開発センター内 (72)発明者 根上 智裕 静岡県裾野市平松85番地 三菱アルミニウ ム株式会社技術開発センター内 Ｆターム(参考） 4D075 BB05Z BB26Z CA03 CA13 CA33 CA37 DA06 DB07 DC16 EB11 EB14 EB20 EB22 EB37 EB52 EB56 EC07 EC52 EC54 4J038 CC091 CG071 CG141 CG181 CH261 CR071 GA02 GA03 GA13 JA40 JA74 MA14 NA03 NA06 NA11 NA12 NA27 PA19 PB06 PC02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記三元共重合体（Ａ）と、下記複素環
   系有機化合物（Ｂ）とからなることを特徴とする塗料組
   成物。 Ａ：スルホン酸基を有する単量体（Ａ１）と、ヒドロキ
   シ基を有する単量体（Ａ２）と、グルコピラノシル基を
   有する単量体（Ａ３）とから構成された三元共重合体 Ｂ：下記一般式１で表される１，３−ジオキソラン環を
   有するアルコール（ａ）、下記一般式２で表される１，
   ３−ジオキサン環を有するアルコール（ｂ）及び下記一
   般式３で表される１，３−ジオキサン環を有するカルボ
   ン酸（ｃ）からなる群より選ばれる１種以上から誘導さ
   れる、１，３−ジオキソラン環及び１，３−ジオキサン
   環から選ばれる１種以上の環を２個以上有する複素環系
   有機化合物 【化１】 （一般式１において、Ｒ¹、Ｒ²はＨ又は側鎖を有してい
   てもよい総炭素数１〜４のアルキル基を示す。） 【化２】 （一般式２において、Ｒ³、Ｒ⁴はＨ又は側鎖を有してい
   てもよい総炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｒ⁵は炭
   素数１〜２のアルキル基を示す。） 【化３】 （一般式３において、Ｒ⁶、Ｒ⁷はＨ又は側鎖を有してい
   てもよい総炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｒ⁸は炭
   素数１〜２のアルキル基を示す。）
2. 【請求項２】 三元共重合体（Ａ）を構成する単量体
   （Ａ１）と、単量体（Ａ２）と、単量体（Ａ３）の比率
   が、質量比で、５５〜８０／１０〜２０／２〜２０であ
   り、三元共重合体（Ａ）の数平均分子量が２０，０００
   〜５００，０００であることを特徴とする請求項１記載
   の塗料組成物。
3. 【請求項３】 １，３−ジオキソラン環及び１，３−ジ
   オキサン環から選ばれる１種以上の環を２個以上有する
   複素環系有機化合物（Ｂ）が、分子量１５００以下の低
   分子有機化合物と、該分子量を超える高分子有機化合物
   の混合物であることを特徴とする請求項１又は２記載の
   塗料組成物。
4. 【請求項４】 複素環系有機化合物（Ｂ）の低分子有機
   化合物と高分子有機化合物の質量比が５〜３５：９５〜
   ６５であることを特徴とする請求項３記載の塗料組成
   物。
5. 【請求項５】 塗料組成物における三元共重合体（Ａ）
   と複素環系有機化合物（Ｂ）の比率が固形分換算質量比
   で１００：５０〜２００であることを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれかに記載の塗料組成物。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の塗料組成物を含有する
   塗料で形成した塗膜を表面に形成してなるフィン。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の塗料組成物を含有する
   塗料をアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に塗
   布、焼き付けした後、該アルミニウム又はアルミニウム
   合金をフィンに加工することを特徴とするフィンの製造
   方法。
8. 【請求項８】 請求項６に記載のフィンが組み込まれて
   いることを特徴とする熱交換器。