JP2003200532A - ポリアニリンを含む皮膜を表面に備える基材および基材の表面に形成された皮膜の成膜方法 - Google Patents

ポリアニリンを含む皮膜を表面に備える基材および基材の表面に形成された皮膜の成膜方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱臭・殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が良
いポリアニリン膜を皮膜として有する熱交換器を提供す
る。 【解決手段】 成形加工されたチューブおよびフィン等
の伝熱面を含んでなる熱交換器１０において、チューブ
およびフィンの表面には、ポリアニリンおよび／または
その誘導体からなるポリアニリン膜が形成されており、
このポリアニリン膜には、第１アミノ基、第２アミノ
基、第３アミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボキ
シル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、および水酸基か
らなる群から選ばれる少なくとも一種類の親水性官能基
が付与されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チューブおよびフ
ィン等を有する熱交換器の伝熱面などの基材表面にポリ
アニリンを含む皮膜を形成したもの、および、この基材
の表面に皮膜を成膜する方法に関し、例えば、カーエア
コンやエアコン等の熱交換器のように、臭気物質の分解
脱臭機能や有害微生物の殺菌機能を有する熱交換器等に
適用される。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱交換器の皮膜には、においや
汚れの成分となる物質に対して、付着を防止する皮膜材
料が用いられている。しかし、熱交換器のチューブやフ
ィン等の表面形状が複雑な金属基材には、官能基を有し
極性の高い物質は付着しやすく、一度付着しだすと防止
するのは難しい。よって、初期の状態から付着した物質
を分解できる機能が必要である。
【０００３】例えば、従来の熱交換器に脱臭殺菌性能を
付与したものとして、特開平８−２９６９９２号公報や
特開平１２−２４５１２号公報に記載のように、熱交換
器のアルミフィン表面に光触媒（二酸化チタンの膜）を
塗布したものが提案されている。
【０００４】また、特に熱交換器には限定しないが、従
来、皮膜（高分子膜）成分に殺菌剤としての銀類を添加
して、付着した微生物を殺菌することにより、これらに
よる臭気の発生を防止しようというものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来公報
に記載のものにおいては、光触媒用のランプ（紫外線を
照射するランプ等）の増設が必要であり、コスト増やラ
ンプの耐久性、特にカーエアコンの場合には振動に対す
る耐久性が問題である。さらに、送風機からのほこり等
がランプに付着して照射強度が低下する恐れもある。
【０００６】また、上記従来公報では、二酸化チタンを
光触媒としてアルミ表面へ成膜しているため、剥がれが
生じやすく耐久性が低いといったことから、熱交換器の
基本性能や生産性を維持することが困難である。特に、
二酸化チタン等の無機物が温調機の風により飛散すると
埃臭を招く恐れがある。
【０００７】そのため、二酸化チタンの代わりに、従来
通り高分子膜を成膜して、その高分子膜に殺菌剤（上記
銀類等）等を添加することが考えられるが、殺菌剤の溶
出などに伴い、能力や耐久性に問題が生じる。
【０００８】このようなことから、本発明者等は、活性
酸素発生機能を有し、活性酸素によって脱臭や殺菌を行
うことのできる高分子皮膜として、ポリアニリン膜（特
開平９−１７５８０１号公報参照）に着目した。ポリア
ニリン膜は、通常の殺菌剤よりも多種の臭気物質に対し
て分解機能を有するスーパーオキシドを発生する能力が
高い。
【０００９】しかしながら、熱交換器の皮膜としては親
水性であることが必要であるが、一方でポリアニリン膜
は元来、疎水性であり、それをそのまま皮膜として用い
ると、皮膜に付着する水滴の濡れ性が悪いものになる。
そのため、送風によって水滴飛散などが発生し、熱交換
器の基本性能を維持することができない。例えば、上記
の水滴飛散が発生すると、使用者側へ水蒸気の混じった
風が送られる等の不具合が生じる。
【００１０】そこで、本発明は上記問題に鑑み、脱臭・
殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が良いポリアニリン膜
を皮膜として有する基材およびそのような皮膜を基材の
表面に成膜する成膜方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、表面に皮膜を備える基
材において、当該皮膜として、ポリアニリンおよび／ま
たはその誘導体からなるポリアニリン膜が形成されてお
り、このポリアニリン膜には、第１アミノ基、第２アミ
ノ基、第３アミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボ
キシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、および水酸基
からなる群から選ばれる少なくとも一種類の親水性官能
基が付与されていることを特徴とする。
【００１２】それによれば、ポリアニリン膜に、上記の
親水性官能基が付与されることによって、ポリアニリン
膜の水濡れ性を向上させることができる。よって、脱臭
・殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が良いポリアニリン
膜を皮膜として有する基材を提供することができる。
【００１３】また、請求項２に記載の発明では、皮膜を
備える基材において、当該皮膜として、ポリアニリンお
よび／またはその誘導体からなるポリアニリン膜が形成
されており、このポリアニリン膜には、第１アミノ基、
第２アミノ基、第３アミノ基、アンモニウム基、硝酸
基、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、お
よび水酸基からなる群から選ばれる少なくとも一種類の
親水性官能基が付与されているバインダが含まれている
ことを特徴とする。
【００１４】本発明のように、ポリアニリン膜に付与さ
れる親水性官能基は、ポリアニリン膜中に介在するバイ
ンダ中の含有物として付与されていても良い。このと
き、バインダそのものが親水性官能基を有した化合物で
も良いし、バインダ化合物中に親水性官能基を有する化
合物を混合させても良い。
【００１５】このように、バインダを介してポリアニリ
ン膜に、親水性官能基が付与されることによって、請求
項１に記載の発明と同様、脱臭・殺菌機能を維持しつつ
水の濡れ性が良いポリアニリン膜を皮膜として有する基
材を提供することができる。
【００１６】ここで、請求項３に記載の発明のように、
ポリアニリン膜には、このポリアニリン膜を不溶化させ
るための不溶化剤が含まれていることが好ましい。その
ような不溶化剤としてはカルボジイミド基を含むものを
採用することができる。
【００１７】これは、ポリアニリン膜に親水官能性基が
付与されて、ポリアニリン膜自体が水に溶けやすい性質
のものとなる場合があり、そのような場合不溶化剤を含
有させれば、不溶化されたポリアニリン膜にすることが
できるためである。
【００１８】また、請求項５に記載の発明では、表面に
皮膜を備える基材において、この基材は成形加工された
熱交換器の伝熱面であり、伝熱面の表面には、ポリアニ
リンおよび／またはその誘導体からなるポリアニリン膜
が形成されており、このポリアニリン膜の接触角が６０
°以下となっていることを特徴とする。
【００１９】本発明は基材として熱交換器の伝熱面を用
いて検証した結果に基づくものである。それによれば、
ポリアニリン膜の接触角を６０°以下とすることで、脱
臭・殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が良いポリアニリ
ン膜を皮膜として有する基材としての熱交換器を提供す
ることができる。
【００２０】ここで、請求項６に記載の発明のように、
上記の接触角は４０°以下となっていればより好まし
い。また、請求項７に記載の発明のように、熱交換器と
して、その内部を熱交換流体が循環する蒸発器を用いれ
ば有効である。
【００２１】また、上記請求項１〜請求項４に記載の基
材としては、請求項８に記載の発明のように、成形加工
された熱交換器の伝熱面とすることができる。
【００２２】そして、このような伝熱面としては、請求
項９に記載の発明のように、アルミニウムを含有する金
属からなるものにできる。
【００２３】また、請求項１０に記載の発明では、ポリ
アニリンおよび／またはその誘導体はドーパントを有す
るものであることを特徴とする。それによれば、ポリア
ニリン膜を構成するポリアニリンやポリアニリン誘導体
が陰イオンが付与されたドープ型のものとなり、親水性
や活性酸素発生能力をより高いものにでき、好ましい。
【００２４】また、請求項１１に記載の発明のように、
基材の表面と皮膜との間には、層間膜が介在しているも
のであっても良い。このような層間膜としては、請求項
１２に記載の発明のように、基材の表面に対してリン酸
亜鉛処理、リン酸チタン処理、クロメート処理、モリブ
デン酸系処理、塩化セレン系処理、およびシラン化合物
処理のうち少なくとも１種類の処理を施すことにより生
成された膜を採用することができる。
【００２５】上記処理により生成された層間膜は、その
表面粗さを粗くすることができるので、その上に形成さ
れるポリアニリン膜の密着性を向上させることができ、
好ましい。
【００２６】また、請求項１３に記載の発明では、基材
の表面に形成された皮膜を成膜する方法において、第１
アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ基、アンモニウム
基、硝酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン
酸基、および水酸基からなる群から選ばれる少なくとも
一種類の親水性官能基が付与されたアニリンを重合する
ことにより、ポリアニリンを形成し、このポリアニリン
を用いて基材の表面に皮膜を成膜することを特徴とす
る。
【００２７】それによれば、親水性官能基が付与された
ポリアニリンおよび／またはその誘導体からなる皮膜を
成膜することができ、成膜された皮膜の水濡れ性を向上
させることができる。よって、脱臭・殺菌機能を維持し
つつ水の濡れ性が良い皮膜を基材の表面に成膜すること
のできる皮膜の成膜方法を提供することができる。
【００２８】また、請求項１４に記載の発明では、請求
項１３に記載の成膜方法において、基材の表面にポリア
ニリンを用いて皮膜を成膜した後、皮膜を加熱処理する
ことを特徴とする。
【００２９】それによれば、成膜されたポリアニリン膜
である皮膜を加熱処理することにより、皮膜のポリアニ
リンの架橋が促進されると考えられ、実際に、より強固
で耐久性の向上した膜を実現することができる。
【００３０】また、請求項１５に記載の発明では、基材
の表面に形成された皮膜を成膜する方法において、皮膜
として、第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ基、
アンモニウム基、硝酸基、カルボキシル基、スルホン酸
基、ホスホン酸基、および水酸基からなる群から選ばれ
る少なくとも一種類の親水性官能基が付与されたポリア
ニリン膜を成膜した後、ポリアニリン膜を硬化または不
溶化することを特徴とする。
【００３１】本製造方法では、親水性官能基が付与され
たアニリンを重合することにより、ポリアニリン膜を形
成しても良いし、親水性官能基が付与されていないポリ
アニリン膜に親水性官能基を付与しても良い。
【００３２】いずれにせよ、親水性官能基が付与された
ポリアニリン膜を成膜した後、ポリアニリン膜を硬化ま
たは不溶化することにより、脱臭・殺菌機能を維持しつ
つ水の濡れ性が良く、且つ、より強固で耐久性の向上し
た皮膜を基材の表面に成膜することのできる皮膜の成膜
方法を提供することができる。
【００３３】また、請求項１６に記載の発明では、基材
の表面に形成された皮膜を成膜する方法において、第１
アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ基、アンモニウム
基、硝酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン
酸基、および水酸基からなる群から選ばれる少なくとも
一種類の親水性官能基が付与された添加物とポリアニリ
ンとを混合した溶液を、基材の表面に塗布することによ
り皮膜を成膜することを特徴とする。
【００３４】上記親水性官能基が付与された添加物とポ
リアニリンとを混合した溶液を、基材の表面に塗布する
ことにより、ポリアニリン膜への親水性官能基の付与を
容易に行うことができ、成膜されたポリアニリン膜の水
濡れ性を向上させることができる。よって、脱臭・殺菌
機能を維持しつつ水の濡れ性が良い皮膜を基材の表面に
成膜することのできる皮膜の成膜方法を提供することが
できる。
【００３５】また、請求項１７に記載の発明では、ポリ
アニリンを用いて基材の表面に皮膜としてのポリアニリ
ン膜を成膜する工程と、この後、ポリアニリン膜を親水
化する工程とを備えることを特徴とする。
【００３６】それによれば、成膜された皮膜としてのポ
リアニリン膜が親水性を持つものになる。よって、本発
明によれば、脱臭・殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が
良い皮膜を基材の表面に成膜することのできる皮膜の成
膜方法を提供することができる。
【００３７】また、請求項１８に記載の発明では、請求
項１７に記載の成膜方法において、ポリアニリン膜を親
水化する方法が、オゾン暴露、プラズマ暴露、熱処理、
紫外線照射、溶液浸漬から選ばれる少なくとも一種類で
あることを特徴とする。
【００３８】また、請求項１９に記載の発明では、請求
項１７に記載の成膜方法において、ポリアニリン膜を親
水化する方法が、ポリアニリン膜が成膜された基材をプ
ロトン酸水溶液に浸漬させるものであることを特徴とす
る。
【００３９】これら請求項１８または１９に記載の発明
によれば、ポリアニリン膜の親水化を適切に行うことが
できる。
【００４０】また、請求項２０に記載の発明では、請求
項１９に記載の成膜方法において、基材をプロトン酸水
溶液に浸漬させた後、この基材を水洗いすることを特徴
とする。
【００４１】プロトン酸（硝酸、硫酸、塩酸等）は強酸
であるため、親水化処理後に残存すると基材を腐食させ
やすいが、水洗いしてプロトン酸を除去することで、基
材の腐食を防止することができる。
【００４２】また、請求項２１に記載の発明では、ポリ
アニリン膜を成膜する工程の前に、基材の表面に酸化防
止皮膜を形成することを特徴とする。
【００４３】それによれば、ポリアニリン膜にピンホー
ルが存在しても基材の表面は露出しないため、ピンホー
ルの制御が困難であるような場合に、その後の親水化処
理によって基材が腐食するといった問題を防止すること
ができる。
【００４４】また、請求項２２に記載の発明では、請求
項２１に記載の酸化防止皮膜が、基材の表面に対してリ
ン酸亜鉛処理、リン酸チタン処理、クロメート処理、モ
リブデン酸系処理、塩化セレン系処理、およびシラン化
合物処理のうち少なくとも１種類の処理を施すことによ
り生成された膜であることを特徴とする。それにより、
請求項１２の発明と同様にポリアニリン膜の密着性向上
の効果が得られる。
【００４５】また、請求項２３に記載の発明では、請求
項１３〜請求項２２のいずれか一つに記載の成膜方法に
おいて、金属基材として、成形加工された伝熱面を有す
る熱交換器における伝熱面を用いることを特徴としてい
る。
【００４６】それによれば、脱臭・殺菌機能を維持しつ
つ水の濡れ性が良いポリアニリン膜が成膜された熱交換
器を得ることのできるポリアニリン膜の成膜方法を提供
することができる。
【００４７】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１は本発明の実施形態に係る熱交
換器１０を有する温調装置１であり、この温調装置１は
カーエアコン等に適用されるものである。
【００４９】温調装置１は、ケース１１と、その中に設
けられた熱交換器１０と、ヒータ１２と、空気吸入装置
１３と、空気吹き出し口１４とからなる。また、熱交換
器１０は、アルミ材を成形加工してなるチューブとフィ
ンとがろう付けされたものであり、例えばコルゲートフ
ィンタイプの熱交換器である。この熱交換器１０はチュ
ーブ内をフロンなどの熱交換流体が循環する蒸発器とし
て構成されている。
【００５０】空気吸入装置１３からケース１１内へ導入
された空気は、熱交換器１０にて冷却され、ヒータ１２
にて温められるようになっている。そして、温風と冷風
とが適宜ミックスされて空気吹き出し口１４から吹き出
され、例えば車室内へ送られるようになっている。
【００５１】ここで、熱交換器１０のチューブおよびフ
ィンが基材としての伝熱面であり、この伝熱面の表面に
は、ポリアニリン、またはポリアニリン誘導体、または
ポリアニリンとポリアニリン誘導体と混合物からなるポ
リアニリン膜が形成されており、このポリアニリン膜に
は、親水性官能基が付与されている。なお、熱交換器１
０において、チューブおよびフィン以外にも伝熱面が存
在すれば、上記ポリアニリン膜を形成して良い。
【００５２】親水性官能基は、第１アミノ基、第２アミ
ノ基、第３アミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボ
キシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、および水酸基
からなる群（以下、親水性官能基群という）から選ばれ
る少なくとも一種類である。
【００５３】これらの親水性官能基は、ポリアニリン膜
を構成するポリアニリンやポリアニリン誘導体に化学的
に結合したものでも良いし、ポリアニリン膜中に混合さ
れるバインダ中の含有物として膜中に存在していても良
い。
【００５４】バインダは、ポリアニリン膜内においてポ
リアニリンやその誘導体の間に介在するものであり、こ
のバインダ自体が親水性官能基を有する化合物であって
も良いし、バインダ中に親水性官能基を有する化合物が
混合されていても良い。
【００５５】例えば、バインダとしては、上記のアミノ
基を有するポリアクリルアミド等を用いることができ
る。また、親水性官能基を有する化合物としては、例え
ば、硝酸、硫酸、塩酸、カルボン酸、ｐ−スチレンスル
ホン酸等を用いることができる。
【００５６】また、ポリアニリンやポリアニリン誘導体
としては、限定するものではないが、次の化学式１に示
すドープ型のものや化学式２に示す非ドープ型のものを
用いることができる。
【００５７】
【化１】
【００５８】
【化２】
【００５９】ここで、上記化学式１および化学式２にお
いて、Ａは陰イオンを表し、ｎは２以上５０００以下の
範囲の整数を表し、ｘとｙは、ｘ＋ｙ＝１および０≦ｙ
≦０．５を同時に満たす数である。
【００６０】ドープ型は、ポリアニリンやポリアニリン
誘導体に静電相互作用にて付着したドーパント（上記化
学式１，２中の陰イオンＡ）を有するものであり、通
常、非ドープ型よりも、活性酸素の発生能力や親水性に
優れる。
【００６１】このようなポリアニリン膜が皮膜として形
成された熱交換器１０では、温調装置１が作動すると、
水蒸気を含んだ空気が熱交換器１０を通過する。この
際、熱交換器１０と空気とが接触すると空気の露点が下
がり、空気中の水蒸気が水滴となって、熱交換器１０の
チューブやフィンの表面（ポリアニリン膜の表面）に凝
縮水として付着する。
【００６２】この凝縮水とポリアニリン膜とが接触する
と、ポリアニリンが凝縮水中の溶存酸素を還元し、活性
酸素であるスーパーオキシドアニオンラジカルとなる。
そして、この活性酸素が凝縮水中の臭気物質や微生物、
細菌などの物質を分解する。その結果、熱交換器１０を
通過した空気は、脱臭・殺菌されたものとなり、クリー
ンな空気が車室内へ送られる。
【００６３】また、本実施形態によれば、ポリアニリン
膜に親水性官能基が付与され、ポリアニリン膜が親水化
されることによって、ポリアニリン膜の水濡れ性を向上
させている。そのため、熱交換器１０を通過する風によ
って水滴飛散が発生するのが抑制される。このようにし
て、脱臭・殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が良いポリ
アニリン膜を皮膜として有する熱交換器１０を提供する
ことができる。
【００６４】本実施形態の熱交換器１０におけるポリア
ニリン膜の成膜方法について述べる。上記親水性官能基
群から選ばれた親水性官能基を有するアニリンを用意
し、これを重合反応させて、親水性官能基を有するポリ
アニリンを得る。このポリアニリンを溶剤に溶かしたも
のを、ろう付けされてできあがった熱交換器１０のチュ
ーブやフィンに塗布し、乾燥させる（第１の成膜方
法）。
【００６５】これにより、本実施形態の皮膜としてのポ
リアニリン膜が形成される。それによれば、親水性官能
基が付与されたポリアニリンおよび／またはその誘導体
からなるポリアニリン膜を成膜することができるため、
脱臭・殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が良いポリアニ
リン膜を成膜することができる。
【００６６】ここで、上記第１の成膜方法においては、
チューブおよびフィン（金属基材）の表面にポリアニリ
ン膜を成膜した後、ポリアニリン膜を加熱処理（例えば
２００℃以上）することが好ましい。それにより、ポリ
アニリン膜が硬化、不溶化し、加熱処理しない場合に比
べて、より強固で耐久性の向上した膜を実現することが
できる。
【００６７】また、本実施形態のポリアニリン膜は、上
記親水性官能基群群から選ばれた親水性官能基が付与さ
れた添加物とポリアニリンとを混合した溶液を、チュー
ブおよびフィンの表面に塗布し、乾燥させることにより
成膜することができる（第２の成膜方法）。もちろん、
この場合にも、成膜されたポリアニリン膜を加熱処理等
により、硬化、不溶化しても良い。
【００６８】添加物としては、上述したようなアミノ基
を有するポリアクリルアミド等のバインダや、親水性官
能基を有する化合物（ｐ−スチレンスルホン酸等）や、
親水性官能基を有する化合物が混合されたバインダを用
いることができる。
【００６９】それによれば、上記添加物とポリアニリン
とを混合した溶液を金属基材の表面に塗布することによ
り、ポリアニリン膜への親水性官能基の付与を容易に行
うことができるため、脱臭・殺菌機能を維持しつつ水の
濡れ性が良いポリアニリン膜を成膜することができる。
【００７０】また、上記第１および第２の成膜方法で
は、ポリアニリン膜の成膜と同時に親水性官能基の付与
すなわちポリアニリン膜の親水化を行っていたが、ポリ
アニリンを用いて金属基材の表面にポリアニリン膜を成
膜する工程の後に、ポリアニリン膜を親水化する工程を
行う方法（第３の成膜方法）であっても良い。
【００７１】ポリアニリン膜を親水化する方法として
は、オゾン暴露、プラズマ暴露、熱処理、紫外線照射、
溶液浸漬から選ばれる少なくとも一種類を採用すること
ができる。また、ポリアニリン膜が成膜されたチューブ
およびフィンをプロトン酸水溶液に浸漬させることによ
っても、親水化は行える。
【００７２】この第３の成膜方法によっても、成膜され
たポリアニリン膜が親水性を持つものになるため、脱臭
・殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が良いポリアニリン
膜を成膜することができる。
【００７３】ここで、親水化の方法が、上記のプロトン
酸水溶液に浸漬させる方法である場合、プロトン酸水溶
液への浸漬を行った後、チューブおよびフィンを水洗い
することが好ましい。さらに、この水洗い後の乾燥方法
は１００℃以下の熱風で行うことが好ましい。
【００７４】また、上記第３の製造方法では、ポリアニ
リン膜を親水化する工程の前に、乾燥炉中で１００℃以
上でポリアニリン膜を乾燥し、成膜されたポリアニリン
膜を十分に乾燥させることが好ましい。
【００７５】さらに、ポリアニリン膜を親水化する工程
の前に、チューブおよびフィンの表面におけるポリアニ
リン膜の被覆状態を顕微鏡観察等により評価し、ポリア
ニリン膜が金属基材の表面の全てを覆っているか否かを
判断し、ピンホールの発生があるものは除くことが好ま
しい。ポリアニリン膜にピンホールが存在し、下地のア
ルミ表面が露出していると、その後の親水化処理でアル
ミが腐食する等の不具合が発生する恐れがあるためであ
る。
【００７６】また、上記のピンホールの制御が困難であ
るような場合には、ポリアニリン膜を成膜する工程の前
に、チューブやフィンの表面にクロメート（クロムメッ
キ）等の酸化防止皮膜を形成し、その上にポリアニリン
膜を形成することが好ましい。
【００７７】また、本実施形態においてポリアニリン膜
には、このポリアニリン膜を不溶化させるための不溶化
剤が含まれていることが好ましい。そのような不溶化剤
としてはカルボジイミド基を含むものを採用することが
できる。カルボジイミド基を含む化合物の一般的な化学
構造式を次の化学式３に示す。
【００７８】
【化３】
【００７９】ここで、化学式３中、Ｒ１、Ｒ２は炭化水
素基である。
【００８０】これは、ポリアニリン膜に親水官能性基が
付与されて、ポリアニリン膜自体が水に溶けやすい性質
のものとなる場合があり、そのような場合不溶化剤を含
有させれば、不溶化されたポリアニリン膜にすることが
できるためである。
【００８１】上記カルボジイミド基を含む不溶化剤の場
合、カルボジイミド基中の二重結合がポリアニリン末端
と反応して、ポリアニリンが架橋してさらに分子量が大
きくなり、不溶化すると考えられる。
【００８２】また、本実施形態では、上記チューブやフ
ィンといった基材の表面とポリアニリン膜との間には、
層間膜が介在しているものであっても良い。このような
層間膜としては、基材の表面すなわち本例ではアルミ表
面に対してリン酸亜鉛処理、リン酸チタン処理、クロメ
ート処理、モリブデン酸系処理、塩化セレン系処理、お
よびシラン化合物処理のうち少なくとも１種類の処理を
施すことにより生成された膜を採用することができる。
【００８３】上記処理により生成された層間膜は、その
表面粗さを粗くすることができるので、その上に形成さ
れるポリアニリン膜の密着性を向上させることができ、
好ましい。
【００８４】次に、本発明を以下に示す各実施例を参照
してより具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。
【００８５】
【実施例】（実施例１）本例は上記第３の成膜方法（ポ
リアニリン膜の成膜後に親水化する）を適用した具体例
を示すものである。まず、アルミ材を、チューブやフィ
ン等の熱交換器１０の部品に成形加工し、これらを６０
０℃以上の温度にてろう付けしてろう付け部材を得た。
【００８６】次に、ろう付け部材を洗浄する。洗浄処理
は、ろう付け部材の表面をアルカリ洗浄することで行っ
た。洗浄に用いるアルカリ溶液は、１５重量％のＮａ2
ＳｉＯ3と、５９重量％のノニオン界面活性剤と、１重
量％のカチオン界面活性剤とを含有する溶液を、さらに
水で希釈した４％希釈液であった。次に、ろう付け部材
を流水にて水洗し、液きり、乾燥を行った。
【００８７】次に、ポリアニリン膜の成膜を行った。成
膜に用いる溶剤の一例としては、１−メチル−２−ピロ
リドン（以下、ＮＭＰと略す）を用い、これに可溶なポ
リアニリンを常温で限界量になるまで溶解させた。この
溶液中に上記ろう付け部材を浸漬させた後、液きり、乾
燥を実施した。
【００８８】乾燥は、乾燥炉中で行い、乾燥温度１４０
℃、乾燥時間１５分で行った。成膜されたポリアニリン
膜の乾燥状態が不十分であると、以降の親水化する工程
において膜剥がれを生じる恐れがある。すると、硝酸に
よってチューブとフィンが腐食する恐れがある。本例で
は、上記乾燥条件にて乾燥状態が十分であった。
【００８９】次に、ろう付け部材（チューブおよびフィ
ン）の表面におけるポリアニリン膜に未成膜部分（ピン
ホール）が無いか否かを評価した。ピンホール検知方法
としては、決められた測定ポイントを光学顕微鏡にて観
察し、画像を電子データとして取り込み、画像処理ソフ
トで２値化（白：アルミおよびピンホール、黒：ポリア
ニリン）した後に白部分を検知させることにより短時間
で容易にピンホールを発見することができた。
【００９０】そして、ピンホールのあるものは除き、ピ
ンホールの無いものについて親水化処理を進めた。ポリ
アニリン膜が成膜されたろう付け部材（熱交換器）を１
０％硝酸水溶液に１分間浸漬し、純水で数秒間水洗いし
た後、窒素ブローにて乾燥させた。硝酸水溶液への浸漬
時間はアルミ基材（チューブとフィン）への影響を考え
て１分以内に抑えた。なお、浸漬時間は、ポリアニリン
膜の膜厚に応じて調整し、厚いときには浸漬時間を長く
し、薄いときには短くするのがよい。
【００９１】純水で水洗いする理由は、浸漬により付着
した酸が乾燥後に表面に残り、乾燥時に濃縮され、熱交
換器（ろう付け部材）のポリアニリン膜およびアルミ基
材を侵食するのを防ぐためである。
【００９２】また、浸漬後の乾燥方法は、上記窒素ブロ
ーではなく高温下にて乾燥させても良いが、ドーピング
された硝酸イオンの熱による消失が考えられるために、
なるべく低温・短時間で行うのがよい。硝酸水溶液への
浸漬は、ポリアニリンを親水化するとともに、硝酸イオ
ンをドーパントとしたドープ型のポリアニリンとして活
性酸素の発生能力を向上させるものである。
【００９３】なお、このような水溶液は硝酸水溶液に限
ったものではなく、硫酸や塩酸、クロム酸等でも良い。
特に硫酸は熱による蒸発を避けるという意味では良いド
ーパントである。しかし、これらプロトン酸類は強酸で
あるため、親水化処理後に残存するとアルミ基材を腐食
させやすいので注意を要する。そこで、本例では、水洗
いしてプロトン酸を除去することで、当該腐食を防止し
ている。
【００９４】このようにして親水化処理（硝酸水溶液へ
の浸漬、水洗、乾燥）を行って得られた本例のろう付け
部材について調べた。その結果、まず、ポリアニリンの
色の変化（紫から黄緑へ変化した）が見られた。色の変
化は、硝酸基のドーピングによる変化と考えられる。な
お、塩酸や硫酸イオンのドーピングでも、ポリアニリン
の色変化は同様に確認され、ドープ型となっていること
が確認できた。
【００９５】また、図２に示すように、ポリアニリン膜
上における水の接触角の低下も見られた。図２では、親
水化処理を行わないポリアニリン膜（比較例）と親水化
処理を行った本例のポリアニリン膜（１０％硝酸に１分
浸漬）とで、それぞれ接触角計（協和界面科学社製）に
て測定した接触角を示す図である。比較例の８０°から
本例では５５°〜６０°となり、２０°程度の水濡れ性
の向上が実現できた。
【００９６】本例のろう付け部材を熱交換器として、上
記図１に示したように温調装置１に装着し、このカーエ
アコンとして使用したところ、親水化処理を行わない熱
交換器（比較例）よりも水滴飛散を大幅に抑制すること
ができた。
【００９７】また、本例の熱交換器を設けた温調装置
は、良好な温度調整を行いながら、そのときに発生する
水分を飛散させることなく、周辺環境の汚れ、臭い、有
害微生物の原因となる有機物などの浄化、分解、無臭
化、殺菌を行うことができる。このため、周辺環境をク
リーンな状態に保持することができる。
【００９８】（実施例２）本例も上記実施例１と同様、
上記第３の成膜方法を適用した具体例を示すものである
が、親水化工程で用いる酸溶液の種類が異なる。上記実
施例１と同様に、ろう付け部材の洗浄、ポリアニリン膜
の成膜、ピンホールの検知までを行った。
【００９９】次に、ポリアニリン膜が成膜されたろう付
け部材（熱交換器）を１０％ｐ−スチレンスルホン酸水
溶液に浸漬することにより親水化処理（スルホン酸基の
付与）を行った。
【０１００】図３には、ろう付け部材を１０％ｐ−スチ
レンスルホン酸水溶液に２日〜３日間浸漬させた後の上
記接触角の変化（図中、１０％溶液浸漬時間（日）の期
間の白丸プロット）が示されており、浸漬前の８０°か
ら２０°以下に大幅に低下し、水濡れ性の向上が実現で
きた。
【０１０１】また、図３には、ろう付け部材を１０％ｐ
−スチレンスルホン酸水溶液に３日間浸漬させて親水化
させた後に、これを純水中に浸漬（水浸漬、図中、実線
のグラフ線に沿った黒丸プロット）および大気中に放置
（大気放置、図中、破線のグラフ線に沿った黒丸プロッ
ト）し、接触角の変化を調べた結果も示してある。長期
間水に浸漬させておいても接触角４０°以下を維持する
ことができた。つまり、長期間、良好な水濡れ性を確保
できている。
【０１０２】本例のろう付け部材を熱交換器として、上
記実施例１と同様に、カーエアコンとして使用したとこ
ろ、水滴飛散は確認されなかった。また、本例の熱交換
器を設けた温調装置は、良好な温度調整を行いながら、
そのときに発生する水分を飛散させることなく、周辺環
境の汚れ、臭い、有害微生物の原因となる有機物などの
浄化、分解、無臭化、殺菌を行うことができる。このた
め、周辺環境をクリーンな状態に保持することができ
る。
【０１０３】なお、本例のようにｐ−スチレンスルホン
酸を用いて親水化する場合、更なる変形例として、ｐ−
スチレンスルホン酸を添加物として用いることで上記第
２の製造方法（親水性官能基が付与された添加物とポリ
アニリンとを混合した溶液を用いる）を適用することも
できる。
【０１０４】つまり、ｐ−スチレンスルホン酸をＮＭＰ
に溶解させた中に、ポリアニリンを混合した溶液を作製
し、この溶液に上記ろう付け部材を浸漬し、液きり、乾
燥を実施することで、同様の水濡れ性の向上を実現した
ポリアニリン膜を成膜することもできる。
【０１０５】このとき、乾燥条件は、ひび割れが考えら
れるため４０℃〜８０℃で行った。乾燥時間は乾燥温度
に応じて異なるが、乾燥時間が早すぎると、以降の工程
で膜剥がれを生じる恐れがあり、乾燥状態は十分である
ことを確認する必要がある。
【０１０６】（実施例３）本例も上記実施例１と同様、
上記第３の成膜方法を適用した具体例を示すものである
が、親水化工程で用いる方法が溶液浸漬ではなくオゾン
暴露を用いたことが異なる。上記実施例１と同様に、ろ
う付け部材の洗浄、ポリアニリン膜の成膜、ピンホール
の検知までを行った。
【０１０７】次に、ポリアニリン膜が成膜されたろう付
け部材（熱交換器）を、オゾナイザ（朝日理化硝子製）
につないだ個室に入れ、１時間から５時間、１００ｍｇ
／ｈでオゾンを流した。流し初めから５分ほどでビーカ
ー内オゾン濃度は一定になり、約１５０ｐｐｍであった
（ガステック検知管（１８Ｍ、１８Ｌ）（商品名）での
測定）。
【０１０８】このようなオゾン暴露による親水化処理を
行った熱交換器の一部について上記接触角を測定した。
その結果を図４に示す。上記オゾン処理を行った熱交換
器表面のポリアニリン膜の接触角は、オゾン処理時間と
ともに低下し、５時間処理した直後は接触角が２〜３°
となり、水滴を垂らすと膜全体に水が広がる状態までに
なった。
【０１０９】このオゾン処理されたポリアニリン膜の表
面結合状態を、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）、ＦＴ−Ｉ
Ｒ（フーリエ変換赤外分光法）で確認したところ。Ｃ＝
Ｏ、Ｎ−Ｏ、ＯＨといった含有酸素基（親水性官能基）
が確認された。これらの官能基が、ポリアニリン膜の水
濡れ性の向上（接触角の低下）を実現し、カーエアコン
用熱交換器の水滴飛散防止機能を実現する要因となって
いる。
【０１１０】また、本例の親水化されたポリアニリン膜
を有する熱交換器の一部を、５ｍｍ角の切片として切り
取り、この切片を水０．５ｍｌ（ミリリットル）に５時
間浸漬させた。それによってできた溶液中の過酸化水素
濃度を測定したところ、スーパーオキシド（活性酸素）
の発生が確認できた。
【０１１１】本例のろう付け部材を熱交換器として、上
記実施例１と同様に、カーエアコンとして使用したとこ
ろ、水滴飛散は確認されなかった。また、本例の熱交換
器を設けた温調装置は、良好な温度調整を行いながら、
そのときに発生する水分を飛散させることなく、周辺環
境の汚れ、臭い、有害微生物の原因となる有機物などの
浄化、分解、無臭化、殺菌を行うことができる。このた
め、周辺環境をクリーンな状態に保持することができ
る。
【０１１２】（実施例４）本例は上記第１の成膜方法
（親水性官能基を有するアニリンを重合させてポリアニ
リン膜を成膜する）を適用した具体例を示すものであ
る。上記実施例１と同様に、ろう付け部材の洗浄までを
行った。
【０１１３】スルホン酸基もしくは水酸基が結合したア
ニリン（アニリンスルホン酸）２０ｇと１Ｍ塩酸３００
ｍｌとを混合し、氷塩浴上で攪拌する。一方、過硫酸ア
ンモニウムを１２ｇ／５０ｍｌの割合で１Ｍ塩酸に加え
て溶解させ、氷塩浴上で十分に冷却する。
【０１１４】上記２種の液を混合して、冷却しながら約
２時間攪拌することにより沈殿物（重合したポリアニリ
ン）を得た。この沈殿物を、ＮＭＰに常温で限界量にな
るまで溶解させた。そして、この溶液中に、上記ろう付
け部材を浸漬させた後、液きり、乾燥を実施した。こう
して、親水性官能基が付与されたポリアニリン膜が成膜
されたろう付け部材（熱交換器）ができあがる。
【０１１５】この熱交換器の一部について上記接触角を
測定した。その結果を図５に示す。本例の熱交換器表面
のポリアニリン膜（アニリンスルホン酸）の接触角は、
比較例のポリアニリン膜の接触角８０°から２０°以下
と大幅に低下し、水滴を垂らすと膜全体に水が広がる状
態までになった。
【０１１６】また、上記実施例３と同様にして、本例の
ポリアニリン膜を有する熱交換器の５ｍｍ角の切片を水
０．５ｍｌに５時間浸漬させた溶液中の過酸化水素濃度
を測定したところ、スーパーオキシドの発生が確認でき
た。
【０１１７】本例のろう付け部材を熱交換器として、上
記実施例１と同様に、カーエアコンとして使用したとこ
ろ、水滴飛散は確認されなかった。また、本例の熱交換
器を設けた温調装置は、良好な温度調整を行いながら、
そのときに発生する水分を飛散させることなく、周辺環
境の汚れ、臭い、有害微生物の原因となる有機物などの
浄化、分解、無臭化、殺菌を行うことができる。このた
め、周辺環境をクリーンな状態に保持することができ
る。
【０１１８】（実施例５）本例は、上記実施例４と同
様、上記第１の成膜方法を適用した具体例を示すもので
あるが、ポリアニリン膜を成膜した後、より強固で耐久
性の向上した膜を実現すべく加熱処理したところが異な
る。
【０１１９】上記実施例１と同様に、ろう付け部材の洗
浄までを行った。一方、スルホン酸基もしくは水酸基等
の親水性官能基を有するアニリンを重合することにより
作られた水分散性ポリアニリン（ＯＲＭＥＣＯＮ Ｐ９
００４Ｗ（商品名））を純水に常温で限界量になるまで
溶解させた。
【０１２０】そして、この溶液中に、上記ろう付け部材
を浸漬させた後、液きり、乾燥を実施した。こうして、
親水性官能基が付与されたポリアニリン膜が成膜された
ろう付け部材（熱交換器）ができあがる。次に、できあ
がった熱交換器を、１４０℃、２００℃、２５０℃、３
００℃の炉にそれぞれ放置し、各温度で加熱処理を行っ
た。放置時間は１５分間と６０分間とした。
【０１２１】各処理温度にて加熱処理された熱交換器の
一部を５ｍｍ×１０ｍｍの切片として切り取り、この切
片を０．５ｍｌの純水に浸漬させ、２４時間浸漬させた
後の純水の吸光度を測定した。処理温度毎の吸光度を比
較した結果を図６に示す。上記の処理温度のうち高い温
度であるほど、吸光度のピークが低く、ポリアニリンの
溶出が少ないことがわかる。
【０１２２】また、図７には、加熱処理の処理温度と上
記接触角との関係を、放置時間（１５分間：黒丸プロッ
ト、６０分間：黒三角プロット）の違いも比べて示し
た。図７からわかるように、接触角の変化は、処理温度
が２００℃〜２５０℃の間で上昇している。それでも、
疎水性であるポリアニリン膜（上記図２等の比較例）と
比較して、大きく接触角を低減できた（８０°から約４
０°へ）。
【０１２３】このように、本例では、親水性官能基を有
するアニリンを重合させてポリアニリン膜を成膜し、さ
らにポリアニリン膜を加熱処理することによって、濡れ
性を向上させつつ、親水性もしくは水分散性のポリアニ
リンを成膜しただけの場合と比較して、より強固で耐久
性の向上した膜を実現することができる。
【０１２４】本例のろう付け部材を熱交換器として、上
記実施例１と同様に、カーエアコンとして使用したとこ
ろ、親水化処理を行わない熱交換器（比較例）よりも水
滴飛散を抑制することができた。
【０１２５】また、本例の熱交換器を設けた温調装置
は、良好な温度調整を行いながら、そのときに発生する
水分を飛散させることなく、周辺環境の汚れ、臭い、有
害微生物の原因となる有機物などの浄化、分解、無臭
化、殺菌を行うことができる。このため、周辺環境をク
リーンな状態に保持することができる。
【０１２６】（上記各実施例１〜５におけるポリアニリ
ン膜の接触角と水飛び量との関係）図８は、上記各実施
例１〜５において熱交換器１０の伝熱面に成膜したポリ
アニリン膜の接触角（フィン接触角、単位：°）と、こ
の熱交換器１０に送風を行った時の水飛び量（単位：
ｇ）との関係を示す図である。送風量は、３ｍ／ｓ、５
ｍ／ｓ、７ｍ／ｓと変えて行った。
【０１２７】図８中、黒丸プロットが３ｍ／ｓの場合、
黒三角プロットが５ｍ／ｓの場合、黒四角プロットが７
ｍ／ｓの場合である。また、図中、フィン接触角が６０
°を超えているものは、親水化処理を行わないポリアニ
リン膜（比較例）である。そして、各実施例１〜５に対
応するフィン接触角の範囲および値は、６０°以下の範
囲において、図８中に示してある。
【０１２８】図８からわかるように、各実施例のポリア
ニリン膜においては、その接触角を６０°以下とするこ
とで、水滴飛散を大幅に抑制することができており、脱
臭・殺菌機能を維持しつつ水の濡れ性が良いポリアニリ
ン膜を皮膜として有する熱交換器熱を提供することがで
きる。なお、接触角は４０°以下となっていればより好
ましいと言える。
【０１２９】（実施例６）本例は上記第３の成膜方法
（ポリアニリン膜の成膜後に親水化する）を適用し、さ
らに基材の表面とポリアニリン膜との間に、ポリアニリ
ン膜の密着性を向上させるための層間膜を介在させた具
体例を示すものである。
【０１３０】本例では、チューブやフィン等の熱交換器
１０のフィンに用いるアルミニウム含有金属としてのフ
ィン材を基材として用いた。このフィン材の形状は、３
０ｍｍ×７０ｍｍの四角形片とした。このフィン材につ
いて、上記実施例１と同様に、その表面をアルカリ溶液
にて洗浄処理した後、流水にて水洗した。
【０１３１】次に、層間膜形成のために、リン酸チタン
処理を行う。水洗されたフィン材を０．３％硝酸水溶液
に３０秒間浸し、水洗して酸を除去した後、化成処理に
より層間膜としてのリン酸チタン皮膜を形成する。
【０１３２】次に、リン酸チタン皮膜が形成されたフィ
ン材の表面にポリアニリン膜の成膜を行った。上記実施
例１と同様に、成膜に用いる溶剤としてＮＭＰを用い、
これに可溶なポリアニリンを常温で限界量になるまで溶
解させた。本例では２重量％のポリアニリンを溶解させ
た。
【０１３３】この溶液中に上記フィン材を浸漬させた
後、液きり、乾燥を実施した。乾燥条件は上記と同様、
乾燥温度１４０℃、乾燥時間１５分で行い、十分に乾燥
させた。そして、上記実施例１と同様、ポリアニリン膜
のピンホール検査を行い、ピンホールの無いポリアニリ
ン膜について１０％硝酸水溶液を用いた親水化処理を行
い、水洗、乾燥を行った。
【０１３４】得られた本例のフィン材においても、上記
実施例１と同様に、ポリアニリンはドープ型となってお
り、接触角が低下して水濡れ性の向上が実現できたこと
を確認した。
【０１３５】さらに、本例のフィン材と同様のフィン材
を用いて上記リン酸チタン処理を行わない以外は、本例
と同様の手順で、ポリアニリン膜を有するフィン材を形
成した。これを「ベアアルミ材」と表すこととし、本例
のフィン材は「ベアアルミ／リン酸チタン」と表すこと
とする。
【０１３６】そして、これら「ベアアルミ材」および
「ベアアルミ／リン酸チタン」についてポリアニリン膜
の密着性を評価した。その評価方法を図９に示す。図９
（ａ）に示すように、カッターナイフを用いてポリアニ
リン膜の下地が露出するようにポリアニリン膜に縦横１
ｍｍ間隔の平行線を引き、碁盤目を形成する。この碁盤
目は縦横１１本の平行線で区画され、ポリアニリン膜は
１ｍｍ×１ｍｍの大きさで１００個の単位Ｕに分断され
る。
【０１３７】そして、図９（ｂ）に示すように、この碁
盤目部分を覆うようにフィン材２０上のポリアニリン膜
２１の表面に粘着テープ２２を十分に密着させる。この
粘着テープ２２のポリアニリン膜２１上への密着領域の
大きさは、例えば図９中（ｂ）に数値として示すように
２０ｍｍ×２４ｍｍ程度とする。
【０１３８】次に、この粘着テープ２２を一気に剥が
す。そのとき、テープ２２にくっついて一緒に剥がれた
ポリアニリン膜２１の単位Ｕの個数をカウントする。こ
のカウントされた単位Ｕの個数が多いほどポリアニリン
膜の密着性が悪く、少ないほど密着性が良いことにな
る。
【０１３９】図１０は、このような評価方法により「ベ
アアルミ材」および「ベアアルミ／リン酸チタン」につ
いてポリアニリン膜の密着性を評価した結果を示す図で
ある。ｎ数は４にて行った。図１０から、層間膜を介在
させたフィン材では、層間膜を介在させないフィン材に
比べて大幅にポリアニリン膜の密着性が向上できてい
る。
【０１４０】このように、リン酸チタン処理等の化成処
理を施して形成された層間膜をポリアニリン膜と基材と
の間に介在させることで、ポリアニリン膜は物理的に強
固な剥がれにくい膜とすることができる。
【０１４１】（実施例７）本例は、上記第１の成膜方法
を適用して親水性官能基を有するポリアニリン膜を成膜
する際に、不溶化剤を含むものとすることで膜を不溶化
し、濡れ性が良く且つより強固なポリアニリン膜を実現
するものである。
【０１４２】本例では、チューブやフィン等の熱交換器
１０のフィンに用いるアルミニウム含有金属としてのフ
ィン材を基材として用いた。このフィン材の形状は、１
０ｍｍ×１０ｍｍの四角形片とした。
【０１４３】このフィン材について、上記実施例１と同
様に、その表面をアルカリ溶液にて洗浄処理した後、流
水にて水洗した後、上記実施例６と同様に、リン酸チタ
ン処理を行い、フィン材の表面に層間膜としてのリン酸
チタン皮膜を形成する。
【０１４４】次に、リン酸チタン皮膜が形成されたフィ
ン材の表面にポリアニリン膜の成膜を行った。用いたポ
リアニリンは、親水性官能基としてのスルホン酸基を有
するポリアニリンであり、このポリアニリン自身は水溶
性である。
【０１４５】このスルホン酸基を有するポリアニリンを
水に５重量％溶解させた。このポリアニリン溶解液に対
して、カルボジイミド基を含む不溶化剤を水に４０％溶
解させた液を、体積比にして１：１の割合で混合した。
【０１４６】この混合液に、リン酸チタン処理を行った
フィン材を浸漬し、液きり、乾燥を行った。乾燥条件に
ついては、乾燥温度（熱処理温度）が６０℃、１００
℃、１４０℃、２００℃の各温度であり、これら各々の
温度について、乾燥時間（熱処理時間）を３０分、１２
０分とした。
【０１４７】上記の各乾燥条件にて成膜したポリアニリ
ン膜を有するフィン材を、７２時間水に浸漬させた後、
ポリアニリン膜の水への溶解度を評価した。評価方法
は、７２時間浸漬後のポリアニリン膜の様子を目視にて
確認することと、７２時間浸漬を行った水の吸光度を測
定することにより行った。
【０１４８】吸光度測定によれば、スルホン酸基が付い
ているポリアニリン膜が溶解していると４７０ｎｍ付近
にピークが確認される。吸光度測定の結果を図１１に示
す。図１１では、乾燥時間すなわち熱処理時間が３０分
の場合と１２０分の場合とで、乾燥温度毎の吸光度スペ
クトルを示している。
【０１４９】図１１からわかるように、乾燥温度が１４
０℃以上の場合は、上記の４７０ｎｍ付近のピークがみ
られず、ポリアニリン膜が溶解していないことが確認さ
れた。また、目視でも同様に溶解していないことを確認
した。
【０１５０】このように、本例ではカルボジイミド基を
含む不溶化剤を親水性官能基を有するポリアニリン膜に
混合させて成膜することにより、膜を不溶化し、濡れ性
が良く且つより強固なポリアニリン膜を実現することが
できる。これは、上述したように、不溶化剤によってポ
リアニリンが架橋してさらに分子量が大きくなり、高分
子化されて溶出されにくくなったためと考えられる。
【０１５１】また、上記の各乾燥条件にて成膜したポリ
アニリン膜を有するフィン材のうち、１４０℃、３０分
の条件で成膜したものと２００℃、３０分の条件で成膜
したものとについて、活性酸素発生能の測定を行った。
この測定は、フィン材を水に入れ、浸漬時間が１時間、
３時間、５時間毎に水を取り出し、この水をＥＳＲで測
定して過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）発生量を調べるものであ
る。
【０１５２】水とポリアニリンとの反応で活性酸素が発
生していれば、ＥＳＲ測定により過酸化水素が検出され
る。よって、過酸化水素の発生量が多いほど、活性酸素
発生能が高いということになる。
【０１５３】図１２は、この活性酸素発生能の測定結果
を示す図である。図１２では、基準例として、一般的な
ポリアニリンをＮＭＰに溶かしてフィン材上に成膜した
ポリアニリン膜についても同様に活性酸素発生能を測定
した結果を並記してある。本例の不溶化剤を含む親水性
のポリアニリン膜においても、過酸化水素の発生が確認
でき、十分な活性酸素発生能を有することが確認でき
た。
【０１５４】また、上記の各乾燥条件にて成膜したポリ
アニリン膜を有するフィン材のうち、乾燥温度すなわち
熱処理温度が１４０℃のものと２００℃のものについ
て、乾燥時間すなわち熱処理時間に対する接触角の変化
を上記実施例１と同様の装置にて測定した。
【０１５５】また、比較例としてスルホン酸基のような
親水性官能基を持たないポリアニリンをＮＭＰに溶解さ
せ、これを上記リン酸チタン処理が施されたフィン材の
表面に熱処理温度１４０℃にて成膜したものについて
も、同様にして接触角を測定した。
【０１５６】図１３は、この接触角の測定結果を示す図
である。図１３では、各乾燥温度および比較例（図中、
「ポリアニリンのみ」と示す）ごとに、熱処理時間が３
０、６０、１２０分のときの接触角を示している。
【０１５７】図１３から、「ポリアニリンのみ」すなわ
ち親水性官能基を持たない比較例が、接触角８０°強で
あるのに対し、本例の各乾燥温度にて不溶化されたスル
ホン酸基を持つポリアニリン膜は、それを下回り、親水
化されているすなわち濡れ性が向上していることがわか
る。
【０１５８】さらに、不溶化剤中のカルボジイミド基を
持つ化合物において、上記化学式３中のＲ１、Ｒ２に、
第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ基、アンモニ
ウム基、硝酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、ホス
ホン酸基、および水酸基からなる群から選ばれる少なく
とも一種類の親水性官能基を導入すれば、さらに接触角
を低下できると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る温調装置の概略構成を
示す図である。
【図２】実施例１における接触角の低下による水濡れ性
向上効果を示す図である。
【図３】実施例２における接触角の低下による水濡れ性
向上効果を示す図である。
【図４】実施例３におけるオゾン処理時間と接触角との
関係を示す図である。
【図５】実施例４における接触角の低下による水濡れ性
向上効果を示す図である。
【図６】実施例５における加熱処理の処理温度に対する
ポリアニリン膜の耐久性を吸光度変化として示す図であ
る。
【図７】実施例５における加熱処理の処理温度と接触角
との関係を示す図である。
【図８】実施例１〜５におけるポリアニリン膜の接触角
と水飛び量との関係を示す図である。
【図９】実施例６におけるポリアニリン膜の密着性評価
方法を示す図である。
【図１０】上記図９に示す評価方法により密着性を評価
した結果を示す図である。
【図１１】実施例７における吸光度測定の結果を示す図
である。
【図１２】実施例７における活性酸素発生能の測定結果
を示す図である。
【図１３】実施例７における接触角の測定結果を示す図
である。
【符号の説明】
１…温調装置、１０…熱交換器、１１…ケース、１２…
ヒータ、１３…空気吸入装置、１４…空気吹き出し口。
フロントページの続き (72)発明者 古川 泰至 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 加瀬部 修 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 福田 裕章 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4F100 AB10A AK80B AS00B AT00A AT00C BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B CA30B EJ68C GB90 JB05 JB05B JC00 JJ01A YY00B

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表面に皮膜を備える基材において、 前記皮膜として、ポリアニリンおよび／またはその誘導
    体からなるポリアニリン膜が形成されており、 このポリアニリン膜には、第１アミノ基、第２アミノ
    基、第３アミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボキ
    シル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、および水酸基か
    らなる群から選ばれる少なくとも一種類の親水性官能基
    が付与されていることを特徴とする基材。
  2. 【請求項２】 表面に皮膜を備える基材において、 前記皮膜として、ポリアニリンおよび／またはその誘導
    体からなるポリアニリン膜が形成されており、 このポリアニリン膜には、第１アミノ基、第２アミノ
    基、第３アミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボキ
    シル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、および水酸基か
    らなる群から選ばれる少なくとも一種類の親水性官能基
    が付与されているバインダが含まれていることを特徴と
    する基材。
  3. 【請求項３】 前記ポリアニリン膜には、このポリアニ
    リン膜を不溶化させるための不溶化剤が含まれているこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の基材。
  4. 【請求項４】 前記不溶化剤はカルボジイミド基を含む
    ものであることを特徴とする請求項３に記載の基材。
  5. 【請求項５】 表面に皮膜を備える基材において、 前記基材は成形加工された熱交換器の伝熱面であり、 前記伝熱面の表面には、ポリアニリンおよび／またはそ
    の誘導体からなるポリアニリン膜が形成されており、 このポリアニリン膜の接触角が６０°以下となっている
    ことを特徴とする基材。
  6. 【請求項６】 前記接触角が４０°以下となっているこ
    とを特徴とする請求項５に記載の基材。
  7. 【請求項７】 前記熱交換器は、その内部を熱交換流体
    が循環する蒸発器であることを特徴とする請求項５また
    は６に記載の基材。
  8. 【請求項８】 前記基材は成形加工された熱交換器の伝
    熱面であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
    か一つに記載の基材。
  9. 【請求項９】 前記伝熱面はアルミニウムを含有する金
    属からなることを特徴とする請求項５ないし８のいずれ
    か一つに記載の基材。
  10. 【請求項１０】 前記ポリアニリンおよび／またはその
    誘導体は、ドーパントを有するものであることを特徴と
    する請求項１ないし９のいずれか一つに記載の基材。
  11. 【請求項１１】 前記基材の表面と前記皮膜との間に
    は、層間膜が介在していることを特徴とする請求項１な
    いし１０のいずれか一つに記載の基材。
  12. 【請求項１２】 前記層間膜は、前記基材の表面に対し
    てリン酸亜鉛処理、リン酸チタン処理、クロメート処
    理、モリブデン酸系処理、塩化セレン系処理、およびシ
    ラン化合物処理のうち少なくとも１種類の処理を施すこ
    とにより生成された膜であることを特徴とする請求項１
    １に記載の基材。
  13. 【請求項１３】 基材の表面に形成された皮膜を成膜す
    る方法において、第１アミノ基、第２アミノ基、第３ア
    ミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボキシル基、ス
    ルホン酸基、ホスホン酸基、および水酸基からなる群か
    ら選ばれる少なくとも一種類の親水性官能基が付与され
    たアニリンを重合することにより、ポリアニリンを形成
    し、 このポリアニリンを用いて前記基材の表面に前記皮膜を
    成膜することを特徴とする皮膜の成膜方法。
  14. 【請求項１４】 前記基材の表面に前記ポリアニリンを
    用いて前記皮膜を成膜した後、前記皮膜を加熱処理する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の皮膜の成膜方法。
  15. 【請求項１５】 基材の表面に形成された皮膜を成膜す
    る方法において、 前記皮膜として、第１アミノ基、第２アミノ基、第３ア
    ミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボキシル基、ス
    ルホン酸基、ホスホン酸基、および水酸基からなる群か
    ら選ばれる少なくとも一種類の親水性官能基が付与され
    たポリアニリン膜を成膜した後、前記ポリアニリン膜を
    硬化または不溶化することを特徴とする皮膜の成膜方
    法。
  16. 【請求項１６】 基材の表面に形成された皮膜を成膜す
    る方法において、第１アミノ基、第２アミノ基、第３ア
    ミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボキシル基、ス
    ルホン酸基、ホスホン酸基、および水酸基からなる群か
    ら選ばれる少なくとも一種類の親水性官能基が付与され
    た添加物とポリアニリンとを混合した溶液を、前記基材
    の表面に塗布することにより前記皮膜を成膜することを
    特徴とする皮膜の成膜方法。
  17. 【請求項１７】 ポリアニリンを用いて基材の表面に皮
    膜としてのポリアニリン膜を成膜する工程と、この後、
    前記ポリアニリン膜を親水化する工程とを備えることを
    特徴とする皮膜の成膜方法。
  18. 【請求項１８】 前記ポリアニリン膜を親水化する方法
    が、オゾン暴露、プラズマ暴露、熱処理、紫外線照射、
    溶液浸漬から選ばれる少なくとも一種類であることを特
    徴とする請求項１７に記載の皮膜の成膜方法。
  19. 【請求項１９】 前記ポリアニリン膜を親水化する方法
    が、前記ポリアニリン膜が成膜された前記基材をプロト
    ン酸水溶液に浸漬させるものであることを特徴とする請
    求項１７に記載の皮膜の成膜方法。
  20. 【請求項２０】 前記基材を前記プロトン酸水溶液に浸
    漬させた後、前記基材を水洗いすることを特徴とする請
    求項１９に記載の皮膜の成膜方法。
  21. 【請求項２１】 前記ポリアニリン膜を成膜する工程の
    前に、前記基材の表面に酸化防止皮膜を形成することを
    特徴とする請求項１７ないし２０のいずれか一つに記載
    の皮膜の成膜方法。
  22. 【請求項２２】 前記酸化防止皮膜が、前記基材の表面
    に対してリン酸亜鉛処理、リン酸チタン処理、クロメー
    ト処理、モリブデン酸系処理、塩化セレン系処理、およ
    びシラン化合物処理のうち少なくとも１種類の処理を施
    すことにより生成された膜であることを特徴とする請求
    項２１に記載の皮膜の成膜方法。
  23. 【請求項２３】 前記基材は、成形加工された伝熱面を
    有する熱交換器における前記伝熱面であることを特徴と
    する請求項１３ないし２２のいずれか一つに記載の皮膜
    の成膜方法。
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