JP2007268387A - Surface-treated fin material for heat exchanger - Google Patents

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陽介 太田
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高宏 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface-treated fin material for a heat exchanger, by which a malodorous component is decomposed to restrain occurrence of a nasty smell, which has an excellent antibacterial action, the coating film of which is restrained from being damaged by press work to improve the corrosion resistance thereof and which has excellent suppressing effect of occurrence of corrosion under the coating film in a humid environment. <P>SOLUTION: The surface-treated fin material 1 for the heat exchanger is provided with: an aluminum plate 2 or an aluminum alloy plate 2; a photocatalyst layer 3 formed on at least one side of the aluminum plate 2 or the aluminum alloy plate 2; and a water-soluble resin-lubricated layer 4 formed on the surface of the photocatalyst layer 3. The photocatalyst layer 3 comprises titanium dioxide, titanium phosphate or a hydrate of titanium phosphate and a water-soluble resin. If necessary, an inorganic oxide film 5 is arranged between the aluminum plate 2 or the aluminum alloy plate 2 and the photocatalyst later 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱交換器用に用いられるフィン材に係り、特に、臭気成分の分解、殺菌作用および塗膜の耐食性に優れる熱交換器用表面処理フィン材に関する。   The present invention relates to a fin material used for a heat exchanger, and more particularly to a surface-treated fin material for a heat exchanger that is excellent in decomposition of an odor component, sterilization action and corrosion resistance of a coating film.

従来、温度や湿度をコントロールするための熱交換器は、建物や自動車用の各種のエアコンディショナや種々のラジエータなどに広く用いられている。
そして、これら熱交換器の構成部品であるフィンの表面には、放熱、冷却、空気調和などのため、空気が出入りすることにより、臭気の原因となるペットや生活用品などの各種生活臭の原因物質や、一般的な室内環境に存在する揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)など、空気中に浮遊する様々な物質が付着する。
その結果、冷房運転時などにこれらの付着した物質がフィンの表面から脱離して、異臭が発生するという問題や室内に浮遊していたカビや雑菌がフィンの表面で繁殖して異臭やアレルギーの原因物質を放出するという問題があった。
また、VOCが付着することで、フィンの表面の親水性処理が損なわれ、フィンの表面が撥水化し、結露水の付着により通風抵抗を増大させてしまうという問題があった。
このような背景の中、フィンの表面に、バインダー等を用いて酸化チタン(二酸化チタン)やチタンアパタイトを担持させた塗膜を形成し、紫外線を当てることで、臭気成分の分解や、殺菌作用を向上させた光触媒技術を利用したフィン材が提案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
また、バインダーを用いずに、スパッタリング法、蒸着法、CVD法などにより、フィン材の表面に触媒膜(塗膜)を形成することで、臭気成分の分解や、殺菌作用を向上させた光触媒技術を利用したフィン材が提案されている(例えば、特許文献5参照)。
また、非特許文献1には、エアコンディショナの表面処理について記載されている。
特許第3093953号公報(段落0010) 特開2005−214469号公報(段落0003、0016〜0021) 特開2000−354761号公報(段落0007、0021) 特開平10−216528号公報(段落0011〜0028、0061) 特開2000−93807号公報(段落0012〜0022) 自動車技術会 学術講演会前刷集963 1996−5 153頁〜156頁
2. Description of the Related Art Conventionally, heat exchangers for controlling temperature and humidity are widely used in various air conditioners and various radiators for buildings and automobiles.
The surface of the fin, which is a component of these heat exchangers, causes various odors such as pets and household items that cause odors when air enters and exits for heat dissipation, cooling, air conditioning, etc. Various substances floating in the air such as substances and volatile organic compounds (VOC) present in a general indoor environment are attached.
As a result, during the cooling operation, these adhered substances are detached from the surface of the fin, causing a bad odor, and mold and germs floating in the room propagate on the surface of the fin and cause a bad odor or allergy. There was a problem of releasing the causative substance.
In addition, the adhesion of VOC impairs the hydrophilic treatment of the fin surface, renders the fin surface water repellent, and increases the ventilation resistance due to the attachment of condensed water.
In such a background, a coating film supporting titanium oxide (titanium dioxide) or titanium apatite is formed on the surface of the fin using a binder, etc., and the ultraviolet light is applied to decompose the odor component or to sterilize it. A fin material using a photocatalytic technique that improves the above has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
Also, photocatalytic technology that improves decomposition and sterilization of odor components by forming a catalyst film (coating film) on the surface of the fin material by sputtering, vapor deposition, CVD, etc. without using a binder. A fin material utilizing the above has been proposed (see, for example, Patent Document 5).
Non-Patent Document 1 describes surface treatment of an air conditioner.
Japanese Patent No. 3093953 (paragraph 0010) JP-A-2005-214469 (paragraphs 0003 and 0016 to 0021) JP 2000-354761 (paragraphs 0007, 0021) JP-A-10-216528 (paragraphs 0011 to 0028, 0061) JP 2000-93807 A (paragraphs 0012 to 0022) Automobile Engineering Society Academic Lecture Preprints 963 1996-5 Pages 153-156

しかしながら、従来の光触媒技術により、臭気成分の分解や、殺菌作用を向上させたフィン材においては、以下に示すような問題があった。
二酸化チタンを担持させるために、フィン材の表面に有機バインダーを用いるとバインダー自体が二酸化チタンによって酸化分解されてしまい、二酸化チタンの剥離や脱落を招くという問題があった。
また、シリカ、アルミナ、オルガノシラン、ジルコニア、ゼオライトなどの従来の一般的な無機バインダーを用いると(例えば、特許文献4)、特許文献2に示すように冷房運転時などの結露開始時において、無機物特有のほこり臭やセメント臭が発生するという問題がある(非特許文献1参照)。特許文献2に記載のカルシウムヒドロキシアパタイトを用いた場合でもこの臭気対策は十分では無い。また、前記無機バインダーや特許文献2の技術では、無機バインダーの表面には、室内に浮遊する臭気物質も吸着しやすいが、熱交換器の複雑な形状のために紫外線があたりにくい場所では、光触媒の作用が働きにくく、無機バインダーの表面における臭気成分の吸脱着が発生するという問題があった。
また、実際にフィン表面に二酸化チタンを担持させる手法としてはプレコート方式で実施することが望ましいが、プレス加工時によってフィンカラーやスリット形状を形成させる際において、特許文献1、2の技術では塗膜が硬質なため塗膜自体がひび割れを発生しやすくなる。塗膜にひび割れが発生した場合、エアコンディショナなどが使用される多湿環境下においては、そのひび割れにより耐食性が劣化し、塗膜下腐食が発生して塗膜の脱落が発生するという問題があった。また、同様に特許文献1、2の技術では塗膜が硬質なためにプレス加工時において工具を大幅に磨耗させてしまう。特許文献3の技術においては、潤滑層を設けることによってプレス加工自体は可能となるものの、塗膜のひび割れを抑制することはできないため、腐食を発生させてしまう。
さらに、バインダーを用いないで塗膜を形成する方法では、フィン材を成形加工する前に、予め金属板に触媒膜を形成するプレコート方式に、スパッタリング法、蒸着法、CVD法などを適用することは難しく、熱交換器を組み立てた後に触媒膜を形成するポストコート方式が適用される。しかし、ポストコート方式にスパッタリング法、蒸着法、CVD法などを適用すると、触媒膜を形成するための時間およびコストがかかり、また、十分な機能を有する膜厚を確保することが難しいという問題があった。
However, the fin material that has improved the decomposition of odor components and the bactericidal action by the conventional photocatalytic technique has the following problems.
If an organic binder is used on the surface of the fin material to support titanium dioxide, the binder itself is oxidized and decomposed by titanium dioxide, which causes a problem that titanium dioxide is peeled off or dropped off.
In addition, when a conventional general inorganic binder such as silica, alumina, organosilane, zirconia, or zeolite is used (for example, Patent Document 4), as shown in Patent Document 2, an inorganic substance is used at the start of condensation such as during cooling operation. There is a problem that peculiar dust odor and cement odor are generated (see Non-Patent Document 1). Even when calcium hydroxyapatite described in Patent Document 2 is used, this countermeasure against odor is not sufficient. Further, in the inorganic binder and the technology of Patent Document 2, odorous substances floating in the room are easily adsorbed on the surface of the inorganic binder, but the photocatalyst is difficult in the place where ultraviolet rays do not hit due to the complicated shape of the heat exchanger. There is a problem that the action of is difficult to work, and the adsorption and desorption of odor components on the surface of the inorganic binder occurs.
In addition, as a method of actually supporting titanium dioxide on the fin surface, it is desirable to carry out by a pre-coating method. However, when forming a fin collar or a slit shape by press working, the technique of Patent Documents 1 and 2 is a coating film. Is hard, and the coating itself tends to crack. When cracks occur in the paint film, in a humid environment where an air conditioner or the like is used, there is a problem that the corrosion resistance deteriorates due to the crack, and corrosion under the paint film occurs and the paint film falls off. It was. Similarly, in the techniques of Patent Documents 1 and 2, since the coating film is hard, the tool is greatly worn during press working. In the technique of Patent Document 3, although the press work itself can be performed by providing the lubricating layer, it is not possible to suppress cracking of the coating film, and thus corrosion occurs.
Furthermore, in the method of forming a coating film without using a binder, a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, or the like is applied to a pre-coating method in which a catalyst film is formed on a metal plate in advance before forming the fin material. It is difficult to apply a post coating method in which a catalyst film is formed after the heat exchanger is assembled. However, when sputtering method, vapor deposition method, CVD method, etc. are applied to the post-coating method, it takes time and cost to form a catalyst film, and it is difficult to secure a film thickness having a sufficient function. there were.

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、臭気成分を分解することで、異臭の発生を抑制し、抗菌作用に優れ、また、プレス加工による塗膜の損傷を抑制することで塗膜の耐食性が向上し、多湿環境下における塗膜下腐食の発生の抑制効果に優れる熱交換器用表面処理フィン材を提供するものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and by decomposing odor components, the generation of off-flavors is suppressed, the antibacterial action is excellent, and the coating film damage due to press working is suppressed. Thus, the corrosion resistance of the coating film is improved, and a surface treatment fin material for a heat exchanger that is excellent in the effect of suppressing the occurrence of corrosion under the coating film in a humid environment is provided.

前記課題を解決するため、請求項1に係る熱交換器用表面処理フィン材は、アルミニウム板またはアルミニウム合金板と、このアルミニウム板またはアルミニウム合金板の少なくとも片面に形成された光触媒層と、この光触媒層の表面に形成された水溶性樹脂潤滑層とを備えるフィン材であって、前記光触媒層は、二酸化チタンと、リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物と、水溶性樹脂とを有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a surface treatment fin material for a heat exchanger according to claim 1 includes an aluminum plate or an aluminum alloy plate, a photocatalyst layer formed on at least one surface of the aluminum plate or the aluminum alloy plate, and the photocatalyst layer. A fin material comprising a water-soluble resin lubricating layer formed on the surface, wherein the photocatalyst layer has titanium dioxide, titanium phosphate or titanium phosphate hydrate, and a water-soluble resin. And

このような構成によれば、本発明のフィン材においては、光触媒層中の二酸化チタンにより臭気成分が吸着され、この臭気成分が酸化分解されることで、無臭な物質となって脱離される。
また、リン酸チタンは無機バインダーとして作用するとともに、ゼオライト、シリカ、アルミナなど従来の一般的な無機物特有の冷房運転開始時におけるほこり臭やセメント臭などの異臭を発生することが無い。
さらに、光触媒層に水溶性樹脂を添加することにより当該層に可撓性を付与することが可能となり、また、水溶性樹脂潤滑層を備えることによりフィン材表面の潤滑性が付与されることになり工具磨耗を抑制することが可能となる。その結果、フィン材の加工時における光触媒層のプレス加工時の塗膜の損傷を最小限に抑制することができ、塗膜の耐食性の劣化を抑制することができる。
According to such a configuration, in the fin material of the present invention, the odor component is adsorbed by the titanium dioxide in the photocatalyst layer, and the odor component is oxidatively decomposed to be desorbed as an odorless substance.
In addition, titanium phosphate acts as an inorganic binder and does not generate off-flavors such as dust odor and cement odor at the start of cooling operation peculiar to conventional general inorganic materials such as zeolite, silica and alumina.
Furthermore, by adding a water-soluble resin to the photocatalyst layer, it becomes possible to impart flexibility to the layer, and by providing the water-soluble resin lubrication layer, lubricity of the fin material surface is imparted. It becomes possible to suppress tool wear. As a result, damage to the coating film during press processing of the photocatalyst layer during processing of the fin material can be suppressed to a minimum, and deterioration of the corrosion resistance of the coating film can be suppressed.

請求項2に係る熱交換器用表面処理フィン材は、前記光触媒層の1mあたりの質量は、5〜5000mgであり、前記水溶性樹脂潤滑層の1mあたりの質量は10〜5000mgであることを特徴とする。 In the surface treatment fin material for a heat exchanger according to claim 2, the mass per 1 m 2 of the photocatalyst layer is 5 to 5000 mg, and the mass per 1 m 2 of the water-soluble resin lubricating layer is 10 to 5000 mg. It is characterized by.

このような構成によれば、本発明のフィン材は、光触媒層の質量を所定範囲にすることで、臭気成分の分解に必要な光触媒による活性反応を十分に得ることができるとともに、上限を5000mgとすることで経済性も向上する。
また、水溶性樹脂潤滑層の質量を所定範囲にすることで、フィン材の加工性を十分に向上させることができる。
According to such a configuration, the fin material of the present invention can sufficiently obtain an active reaction by the photocatalyst necessary for the decomposition of the odor component by setting the mass of the photocatalyst layer within a predetermined range, and has an upper limit of 5000 mg. By doing so, the economy is also improved.
Moreover, the workability of the fin material can be sufficiently improved by setting the mass of the water-soluble resin lubricating layer within a predetermined range.

請求項3に係る熱交換器用表面処理フィン材は、前記光触媒層における二酸化チタンと、リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物と、水溶性樹脂との比率は、二酸化チタン100質量部に対して、リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物が無水物換算で20〜2000質量部、水溶性樹脂が0.01〜50質量部であることを特徴とする。   The surface treatment fin material for a heat exchanger according to claim 3 has a ratio of titanium dioxide, titanium phosphate or titanium phosphate hydrate, and water-soluble resin in the photocatalyst layer to 100 parts by mass of titanium dioxide. The titanium phosphate or titanium phosphate hydrate is 20 to 2000 parts by mass in terms of anhydride, and the water-soluble resin is 0.01 to 50 parts by mass.

このような構成によれば、本発明のフィン材は、二酸化チタンに対し、バインダーとして作用するリン酸チタンの比率を制御することで、二酸化チタンが固定されやすく、二酸化チタンが表面に露出する割合が増加するため光触媒の性能が向上する。
また、二酸化チタンに対する水溶性樹脂の比率を制御することで、十分な可撓性を得ることができ、また、水溶性樹脂が結露水によって流出していく場合であっても、二酸化チタン自体もこれに取り込まれる形で流れ落ちにくくなる。
According to such a configuration, the fin material of the present invention controls the ratio of titanium phosphate that acts as a binder to titanium dioxide, so that titanium dioxide is easily fixed and the ratio at which titanium dioxide is exposed to the surface. Increases the performance of the photocatalyst.
In addition, by controlling the ratio of the water-soluble resin to titanium dioxide, sufficient flexibility can be obtained, and even when the water-soluble resin flows out by the dew condensation water, the titanium dioxide itself also It becomes difficult to flow down in the form taken in by this.

請求項4に係る熱交換器用表面処理フィン材は、前記光触媒層に使用する水溶性樹脂および前記水溶性樹脂潤滑層に使用する樹脂は、エチレンオキサイド系水溶性樹脂、セルロース系水溶性樹脂、アクリル系水溶性樹脂およびポリビニルアルコール系水溶性樹脂からなる群から選択された少なくとも1種よりなることを特徴とする。   The surface treatment fin material for a heat exchanger according to claim 4, wherein the water-soluble resin used for the photocatalyst layer and the resin used for the water-soluble resin lubricating layer are ethylene oxide water-soluble resin, cellulose water-soluble resin, acrylic It consists of at least 1 sort (s) selected from the group which consists of a water-soluble resin and a polyvinyl alcohol-type water-soluble resin.

このような構成によれば、本発明のフィン材は、加工時における光触媒層の損傷を最小限に抑制することができ、耐食性の劣化を抑制することができる。   According to such a configuration, the fin material of the present invention can suppress damage to the photocatalyst layer during processing to a minimum, and can suppress deterioration in corrosion resistance.

請求項5に係る熱交換器用表面処理フィン材は、前記水溶性樹脂潤滑層に防カビ剤および/または抗菌剤を添加したことを特徴とする。   The surface treatment fin material for a heat exchanger according to claim 5 is characterized in that an antifungal agent and / or an antibacterial agent is added to the water-soluble resin lubricating layer.

このような構成によれば、本発明のフィン材は、水溶性樹脂潤滑層が流れ落ちるまでの間、カビや雑菌などの繁殖を抑制することができる。   According to such a configuration, the fin material of the present invention can suppress the growth of mold, germs, and the like until the water-soluble resin lubricating layer flows down.

請求項6に係る熱交換器用表面処理フィン材は、前記アルミニウム板またはアルミニウム合金板と、前記光触媒層との間に、無機酸化物皮膜を備えたことを特徴とする。   The surface treatment fin material for a heat exchanger according to a sixth aspect is characterized in that an inorganic oxide film is provided between the aluminum plate or aluminum alloy plate and the photocatalyst layer.

このような構成によれば、本発明のフィン材は、アルミニウム板またはアルミニウム合金板と光触媒層との密着性が向上し、フィン材の加工時に光触媒層が剥離しにくくなる。   According to such a configuration, in the fin material of the present invention, the adhesion between the aluminum plate or aluminum alloy plate and the photocatalyst layer is improved, and the photocatalyst layer is difficult to peel off during processing of the fin material.

請求項7に係る熱交換器用表面処理フィン材は、前記無機酸化物皮膜の1mあたりの質量は、1〜1000mgであることを特徴とする。 The surface treatment fin material for a heat exchanger according to claim 7 is characterized in that a mass per 1 m 2 of the inorganic oxide film is 1-1000 mg.

このような構成によれば、本発明のフィン材は、アルミニウム板またはアルミニウム合金板と光触媒層との密着性が向上し、加工時に光触媒層が剥離しにくくなるとともに、フィン材の加工時に、塗膜のひび割れが発生しにくい。   According to such a configuration, the fin material of the present invention improves the adhesion between the aluminum plate or aluminum alloy plate and the photocatalyst layer, makes it difficult for the photocatalyst layer to peel off during processing, and applies the coating during processing of the fin material. Film cracking is unlikely to occur.

請求項8に係る熱交換器用表面処理フィン材は、前記光触媒層において、二酸化チタン100質量部に対して、更に、ジルコニウムイオンを0.001〜10質量部の範囲で含有させたことを特徴とする。   The surface treatment fin material for a heat exchanger according to claim 8 is characterized in that in the photocatalyst layer, zirconium ions are further contained in a range of 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of titanium dioxide. To do.

このような構成によれば、本発明のフィン材は、アルミニウム板またはアルミニウム合金板と光触媒層との密着性がさらに向上し、フィン材の加工時に光触媒層が剥離しにくくなるとともに、フィン材の加工時に塗膜のひび割れが発生しにくい。また、結露水によって水溶性樹脂が除去された後もジルコニウム化合物として光触媒層に残存し、前記無機酸化物皮膜との恒久的な密着性を補助する。   According to such a configuration, the fin material of the present invention further improves the adhesion between the aluminum plate or aluminum alloy plate and the photocatalyst layer, makes it difficult for the photocatalyst layer to peel off during processing of the fin material, and It is hard for cracks to occur during processing. Further, even after the water-soluble resin is removed by the dew condensation water, it remains in the photocatalyst layer as a zirconium compound, and assists permanent adhesion with the inorganic oxide film.

本発明によれば、外的に付着する臭気物質、例えばペットや生活用品などの各種生活臭の原因物質による臭気成分を分解すること、およびシリカ、アルミナ、オルガノシラン、ゼオライトなどの一般的な無機バインダーに起因するほこり臭やセメント臭などの異臭の発生を抑制することができ、また、カビや雑菌などの繁殖を抑制し殺菌作用を向上させることができる。また、VOCが付着することによるフィンの表面の撥水化に伴う通風抵抗の増大をも抑制することが可能となる。さらに、プレス加工による塗膜の損傷を抑制することで従来のプレコート方式による光触媒塗膜の課題であった塗膜の耐食性を向上させることができ、多湿環境下における塗膜下腐食の発生を抑制したフィン材を提供することができる。   According to the present invention, odorous substances adhering to the outside, for example, decomposing odorous components caused by various odor-causing substances such as pets and daily necessities, and general inorganic substances such as silica, alumina, organosilane, zeolite, etc. Generation of off-flavors such as dust odor and cement odor due to the binder can be suppressed, and the growth of fungi and bacteria can be suppressed to improve the bactericidal action. In addition, it is possible to suppress an increase in ventilation resistance due to water repellency on the surface of the fin due to adhesion of VOC. In addition, by suppressing damage to the coating film due to press processing, it is possible to improve the corrosion resistance of the coating film, which was a problem with the photocatalyst coating film using the conventional pre-coating method, and to suppress the occurrence of corrosion under the coating film in a humid environment. The fin material can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
参照する図面において、図1は、本発明に係る熱交換器用表面処理フィン材の構成を模式的に示す拡大断面図、図2は、本発明に係る熱交換器用表面処理フィン材の他の構成を模式的に示す拡大断面図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the drawings to be referred to, FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a configuration of a surface treatment fin material for a heat exchanger according to the present invention, and FIG. 2 is another configuration of the surface treatment fin material for a heat exchanger according to the present invention. It is an expanded sectional view showing typically.

図1に示すように、熱交換器用表面処理フィン材1(以下、適宜「フィン材1」と略称する)は、アルミニウム板またはアルミニウム合金板(以下、これらを総称して「アルミニウム板2」という)の少なくとも片面に、二酸化チタンと、リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物と、水溶性樹脂とから構成された光触媒層3が形成され、この光触媒層3の表面に、水溶性樹脂潤滑層4が形成された構成となっている。
以下に、熱交換器用表面処理フィン材1を構成する各要素について説明する。
As shown in FIG. 1, the surface treatment fin material 1 for heat exchanger (hereinafter abbreviated as “fin material 1” as appropriate) is an aluminum plate or an aluminum alloy plate (hereinafter collectively referred to as “aluminum plate 2”). ) Is formed on at least one surface of titanium dioxide, titanium phosphate or titanium phosphate hydrate, and a water-soluble resin, and a water-soluble resin lubricating layer is formed on the surface of the photocatalyst layer 3. 4 is formed.
Below, each element which comprises the surface treatment fin material 1 for heat exchangers is demonstrated.

≪アルミニウム板2≫
本発明において用いることのできるアルミニウム板2としては、JIS H4000に規定する合金種5000系のアルミニウム板2や、JIS H4000に規定する合金種1000系のアルミニウム板2を好適に用いることができるが、これらに限定されるものではなく、必要に応じて各種の成分および調質を行ったアルミニウム板2を用いることができる。なお、アルミニウム板2に各塗膜を形成させる前には、予めアルカリ脱脂を実施しておくことが好ましい。
≪Aluminum plate 2≫
As the aluminum plate 2 that can be used in the present invention, an alloy type 5000 series aluminum plate 2 specified in JIS H4000 and an alloy type 1000 series aluminum plate 2 specified in JIS H4000 can be suitably used. It is not limited to these, The aluminum plate 2 which performed various components and tempering as needed can be used. In addition, before forming each coating film on the aluminum plate 2, it is preferable to perform alkali degreasing beforehand.

≪光触媒層3≫
光触媒層3は、二酸化チタンと、リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物と、水溶性樹脂とから構成されている。これらの混合物を水溶液の状態にて前記アルミニウム板2に塗布、乾燥または加熱焼付けさせることで光触媒層3が設けられる。
ここで、光触媒層3の1mあたりの質量は5〜5000mgであることが好ましい。
光触媒層3の1mあたりの質量が5mg未満であると、十分な光触媒による活性反応が得られにくいため、付着した物質の分解が困難となりやすい。
一方、光触媒層3の質量が多いほど、光触媒層3の厚さが厚くなるため、光触媒活性機能が向上するが、経済性の観点から5000mg以下とすることが好ましい。
≪Photocatalyst layer 3≫
The photocatalyst layer 3 is composed of titanium dioxide, titanium phosphate or titanium phosphate hydrate, and a water-soluble resin. The photocatalyst layer 3 is provided by applying these mixtures to the aluminum plate 2 in the form of an aqueous solution, drying or baking.
Here, it is preferable that the mass per 1 m < 2 > of the photocatalyst layer 3 is 5-5000 mg.
When the mass per 1 m 2 of the photocatalyst layer 3 is less than 5 mg, it is difficult to obtain an active reaction by a sufficient photocatalyst, so that it is difficult to decompose the attached substance.
On the other hand, the greater the mass of the photocatalyst layer 3, the thicker the photocatalyst layer 3 is, so that the photocatalytic activity function is improved, but it is preferably 5000 mg or less from the viewpoint of economy.

<二酸化チタン>
二酸化チタンは、活性酸素を作ることにより、光触媒作用(光酸化)をもたらす物質で、二酸化チタンによる光触媒の特長は、光(紫外線)の照射により、強い分解力を発揮し、その表面を親水化するなどの優れた性質を持つことである。また、化学的に安定した物質で、人体にも無害である。
二酸化チタンによる光触媒の一般的機能としては、汚れの分解、消臭、脱臭、抗菌、殺菌、有害物質の除去などの他、ガラスや鏡の曇り防止、防汚などがある。
二酸化チタンは、その表面に臭気成分を吸着し、紫外線が照射されると、その臭気成分を常温下で、炭酸ガスおよび水という無臭な物質に酸化分解する。このため、二酸化チタンを含有する光触媒層3をフィン材1の表面に形成することにより、極めて優れた脱臭効果を得ることができる。
また、二酸化チタンは、その励起作用により空気中の水を分解することで、酸素および水酸基を生成し、その表面に多数の水酸基を存在させる。そして、これらの水酸基には、さらに空気中の水が吸着されるので、光触媒層3がフィン材1の表面に形成されていると、このフィン材1の表面に多くの吸着水が存在することになる。従って、このようなフィン材1には優れた親水性が発現する。
また、可塑剤およびパラフィンなどの親水性を阻害する汚染物質がフィン材1の表面に吸着された場合であっても、二酸化チタンの酸化分解作用により、汚染物質が分解されて除去されるので、優れた耐汚染性が得られるとともに、阻害された親水性を回復させることができる。
<Titanium dioxide>
Titanium dioxide is a substance that produces photocatalytic action (photooxidation) by producing active oxygen. The feature of photocatalyst by titanium dioxide is that it exerts strong decomposing power when irradiated with light (ultraviolet rays), and its surface is made hydrophilic. It has excellent properties such as. In addition, it is a chemically stable substance that is harmless to the human body.
The general functions of the photocatalyst by titanium dioxide include anti-fogging of glass and mirrors, antifouling, etc. in addition to decomposition, deodorization, deodorization, antibacterial, sterilization and removal of harmful substances.
Titanium dioxide adsorbs odorous components on its surface and, when irradiated with ultraviolet rays, oxidatively decomposes the odorous components into odorless substances such as carbon dioxide and water at room temperature. For this reason, by forming the photocatalyst layer 3 containing titanium dioxide on the surface of the fin material 1, an extremely excellent deodorizing effect can be obtained.
In addition, titanium dioxide decomposes water in the air by its excitation action to generate oxygen and hydroxyl groups, and many hydroxyl groups exist on the surface. Further, since water in the air is further adsorbed by these hydroxyl groups, if the photocatalyst layer 3 is formed on the surface of the fin material 1, a large amount of adsorbed water exists on the surface of the fin material 1. become. Accordingly, such a fin material 1 exhibits excellent hydrophilicity.
Moreover, even when contaminants that inhibit hydrophilicity such as plasticizers and paraffin are adsorbed on the surface of the fin material 1, the contaminants are decomposed and removed by the oxidative decomposition action of titanium dioxide. Excellent stain resistance can be obtained and the inhibited hydrophilicity can be recovered.

<リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物>
リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物は、無機バインダーとして作用し、二酸化チタンを固定する。リン酸チタンはシリカやゼオライト系化合物などの無機バインダーと異なり、無機物特有の冷房運転開始時におけるほこり臭やセメント臭を発生することが無いことが発明者らの調査により判明している。
<Titanium phosphate or titanium phosphate hydrate>
Titanium phosphate or titanium phosphate hydrate acts as an inorganic binder and fixes titanium dioxide. The inventors have found that titanium phosphate does not generate dust odor or cement odor at the start of cooling operation peculiar to inorganic substances unlike inorganic binders such as silica and zeolite compounds.

<水溶性樹脂>
水溶性樹脂は、光触媒層3に可撓性を付与するものである。
光触媒層3は、そのままでは基材となるアルミニウム板2との密着性が弱いため、外的な応力には耐えられないが、水溶性樹脂を若干加えることにより可撓性を付与し、さらにその上に水溶性樹脂潤滑層4が形成されることにより、プレス加工などによる外的な応力に対する塗膜の追随が可能となり、塗膜の剥離、脱落などの発生を防ぐことができる。
また、光触媒層3の水溶性樹脂が無いと、フィン材1の加工(曲げ、穴あけ、しごき)時において、塗膜のひび割れ、およびフィン材1からの脱落を発生させてしまい、塗膜の耐食性が劣化する。
そこで、光触媒層3の水溶性樹脂、および水溶性樹脂潤滑層4の存在により、加工時における光触媒層3の損傷を最小限に抑制することができ、塗膜の耐食性の劣化を防ぐことができる。
ここで、水溶性樹脂は、結露水によって流れ落ちるものであり、かつ光触媒作用によって分解されるため、加工後においては除去されるものであり、熱交換器や人体などに悪影響を及ぼすことは無い。
なお、光触媒層3に適用する水溶性樹脂としては、例えばエチレンオキサイド系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂のうち少なくとも1種以上の水溶性樹脂を含有するものであることが好ましい。
このようにすれば、プレス加工などによる外的な応力に対する塗膜の追随が良好となり、塗膜の剥離、脱落などの発生をさらに防ぐことができる。
<Water-soluble resin>
The water-soluble resin imparts flexibility to the photocatalyst layer 3.
The photocatalyst layer 3 as it is has poor adhesion to the aluminum plate 2 serving as a base material, and thus cannot withstand external stress. However, the photocatalyst layer 3 is flexible by adding a little water-soluble resin. By forming the water-soluble resin lubricating layer 4 on the top, it becomes possible to follow the coating film against external stress due to press working or the like, and it is possible to prevent the coating film from peeling or dropping off.
Further, if the water-soluble resin of the photocatalyst layer 3 is not present, the coating material cracks and falls off from the fin material 1 during the processing (bending, drilling, ironing) of the fin material 1, and the corrosion resistance of the coating film. Deteriorates.
Therefore, the presence of the water-soluble resin of the photocatalyst layer 3 and the water-soluble resin lubrication layer 4 can minimize damage to the photocatalyst layer 3 during processing, and can prevent deterioration of the corrosion resistance of the coating film. .
Here, the water-soluble resin flows down due to the dew condensation water and is decomposed by the photocatalytic action. Therefore, the water-soluble resin is removed after the processing and does not adversely affect the heat exchanger or the human body.
The water-soluble resin applied to the photocatalyst layer 3 contains at least one water-soluble resin among ethylene oxide resin, cellulose resin, acrylic resin, and polyvinyl alcohol (PVA) resin, for example. Preferably there is.
If it does in this way, the follow-up of the coating film to the external stress by press work etc. will become favorable, and generation | occurrence | production of peeling of a coating film, dropping-off etc. can be prevented further.

(二酸化チタンとリン酸チタンまたはリン酸チタン水和物と水溶性樹脂の比率)
二酸化チタンとリン酸チタンまたはリン酸チタン水和物と水溶性樹脂の比率は、二酸化チタン100質量部に対してリン酸チタンまたはリン酸チタン水和物が無水物換算で20〜2000質量部、水溶性樹脂が0.01〜50質量部であることが好ましい。
リン酸チタンはバインダーとして作用するので、二酸化チタン100質量部に対して20質量部未満だと二酸化チタンが固定されにくい。また、2000質量部を超えると、二酸化チタンが光触媒層3の表面に露出する割合が低下するため、光触媒性能が劣化しやすい。
水溶性樹脂は、光触媒層3に可撓性を付与するものであるが、この水溶性樹脂の比率が二酸化チタン100質量部に対して0.01質量部未満だと、十分な可撓性を得ることが困難となりやすく、また、50質量部を超えると、水溶性樹脂が結露水によって流出していく際に、二酸化チタン自体もこれに取り込まれる形で流れ落ちやすくなるため好ましくない。
(Ratio of titanium dioxide and titanium phosphate or titanium phosphate hydrate to water-soluble resin)
The ratio of titanium dioxide and titanium phosphate or titanium phosphate hydrate to water-soluble resin is 20 to 2000 parts by mass of titanium phosphate or titanium phosphate hydrate in terms of anhydride with respect to 100 parts by mass of titanium dioxide. It is preferable that water-soluble resin is 0.01-50 mass parts.
Since titanium phosphate acts as a binder, it is difficult to fix titanium dioxide when the amount is less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of titanium dioxide. On the other hand, when the amount exceeds 2000 parts by mass, the rate at which titanium dioxide is exposed on the surface of the photocatalyst layer 3 is lowered, so that the photocatalytic performance tends to deteriorate.
The water-soluble resin imparts flexibility to the photocatalyst layer 3. When the ratio of the water-soluble resin is less than 0.01 parts by mass with respect to 100 parts by mass of titanium dioxide, sufficient flexibility is provided. If it exceeds 50 parts by mass, titanium dioxide itself tends to flow in the form of being taken in by the condensed water, which is not preferable.

<ジルコニウムイオン>
必要に応じて、光触媒層3に、ジルコニウムイオンを添加してもよい。
光触媒層3にジルコニウムイオンを添加することで、無機酸化物皮膜5(図2参照)を備えた場合に、光触媒層3と下地の無機酸化物皮膜5との密着性がさらに向上する。この効果は、二酸化チタン100質量部に対して、ジルコニウムイオンを0.001質量部未満の添加では添加の効果は無く、逆に10質量部より多い添加となると塗布する水溶液の状態が維持できず、溶解している固形分が凝集しやすくなる。
<Zirconium ion>
Zirconium ions may be added to the photocatalyst layer 3 as necessary.
By adding zirconium ions to the photocatalyst layer 3, when the inorganic oxide film 5 (see FIG. 2) is provided, the adhesion between the photocatalyst layer 3 and the underlying inorganic oxide film 5 is further improved. This effect is obtained by adding less than 0.001 part by mass of zirconium ion to 100 parts by mass of titanium dioxide. Conversely, when the addition is more than 10 parts by mass, the state of the aqueous solution to be applied cannot be maintained. , The dissolved solid content tends to aggregate.

≪水溶性樹脂潤滑層4≫
水溶性樹脂潤滑層4は、光触媒層3の表面に形成されるものであり、加工後においては紫外線によって分解されながら結露水によって流れ落ちるものである。
水溶性樹脂潤滑層4を設けることで、フィン材1のプレス成形時におけるカラー内面の焼付き、およびカラー飛びが抑制されるだけでなく、硬質な二酸化チタンによる金型および工具の磨耗も抑制される。なお、フィン材1の表面における動摩擦係数が0.10を超えると、カラー内面の焼付きなどの抑制効果が十分に得られなくなるので、その動摩擦係数は0.20以下とするのが好ましい。
また、水溶性樹脂潤滑層4の1mあたりの質量は10〜5000mgであることが好ましい。
水溶性樹脂潤滑層4の質量が10mg未満となると十分な加工性向上効果が得られない。また、5000mgを超えると、水溶性樹脂潤滑層4自体の吸湿効果によりフィン材1の表面が粘着質となり、プレス成形時にフィン材1がピンチローラーに巻きつくなどの不具合が生じやすくなる。
なお、水溶性樹脂潤滑層4に使用する樹脂としては、例えば、エチレンオキサイド系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂のうち少なくとも1種以上の水溶性樹脂を含有するものであることが好ましい。
このようにすれば、プレス成形時におけるカラー内面の焼付き、およびカラー飛び、金型および工具の磨耗がさらに抑制される。
≪Water-soluble resin lubricating layer 4≫
The water-soluble resin lubrication layer 4 is formed on the surface of the photocatalyst layer 3 and flows down with condensed water while being decomposed by ultraviolet rays after processing.
By providing the water-soluble resin lubrication layer 4, not only seizure of the inner surface of the collar and press-off of the collar during press molding of the fin material 1, but also wear of the mold and the tool due to hard titanium dioxide is suppressed. The Note that if the dynamic friction coefficient on the surface of the fin material 1 exceeds 0.10, the effect of suppressing the seizure of the inner surface of the collar cannot be obtained sufficiently, so the dynamic friction coefficient is preferably 0.20 or less.
Moreover, it is preferable that the mass per 1 m < 2 > of the water-soluble resin lubrication layer 4 is 10-5000 mg.
When the mass of the water-soluble resin lubricating layer 4 is less than 10 mg, sufficient workability improvement effect cannot be obtained. If it exceeds 5000 mg, the surface of the fin material 1 becomes sticky due to the moisture absorption effect of the water-soluble resin lubrication layer 4 itself, and problems such as the fin material 1 winding around the pinch roller during press molding tend to occur.
The resin used for the water-soluble resin lubricating layer 4 contains, for example, at least one water-soluble resin among ethylene oxide resin, cellulose resin, acrylic resin, and polyvinyl alcohol (PVA) resin. It is preferable.
In this way, seizure of the inner surface of the collar, press of the collar, and wear of the mold and tool during press molding are further suppressed.

<防カビ剤および/または抗菌剤>
必要に応じて、水溶性樹脂潤滑層4に、防カビ剤、抗菌剤を添加してもよい。
水溶性樹脂潤滑層4に防カビ剤、抗菌剤を添加することにより、水溶性樹脂潤滑層4が流れ落ちるまでの間、カビや雑菌などの繁殖を抑制することが可能となる。このため、紫外線があたりにくい箇所においても、冷房運転開始時においてカビや雑菌などによる極端な異臭が発生することを抑制することができる。
防カビ剤、抗菌剤としては、例えば、チアベンダゾール(TBZ)などのイミダゾール系、2−(チオシアノメチルチオ)−ベンゾチアゾール(TCMTB)などのチアゾール系、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン(BIT)などのイソチアゾロン系の物質が、防カビ、抗菌の両面の作用を持つため、好適である。防カビ、抗菌剤の添加量については、多ければ多いほど優れた防カビ、抗菌機能が得られるが、紫外線の強さを十分強くすることにより、水溶性樹脂潤滑層4が速やかに分解されて光触媒層3を露出させることができ、二酸化チタンによる防カビ、抗菌機能を発現することができる。そのため、光触媒層3が露出するまでに必要な分だけ含まれていればよく、必ずしも添加量が規定されるものではない。
<Anti-mold agent and / or antibacterial agent>
If necessary, an antifungal agent or an antibacterial agent may be added to the water-soluble resin lubricating layer 4.
By adding an antifungal agent and an antibacterial agent to the water-soluble resin lubricating layer 4, it is possible to suppress the growth of mold and germs until the water-soluble resin lubricating layer 4 flows down. For this reason, it is possible to suppress the generation of an extreme odor due to mold or germs at the start of the cooling operation even in a place where it is difficult for the ultraviolet rays to hit.
Antifungal agents and antibacterial agents include, for example, imidazole series such as thiabendazole (TBZ), thiazole series such as 2- (thiocyanomethylthio) -benzothiazole (TCMTB), 1,2-benzisothiazolin-3-one (BIT). ) And other isothiazolone-based substances are preferred because they have both antifungal and antibacterial actions. As the amount of anti-fungal and anti-bacterial agent added is increased, an excellent anti-fungal and anti-bacterial function can be obtained. However, by sufficiently strengthening the intensity of ultraviolet rays, the water-soluble resin lubricating layer 4 is rapidly decomposed. The photocatalyst layer 3 can be exposed, and the antifungal and antibacterial functions of titanium dioxide can be expressed. For this reason, it is sufficient that the photocatalyst layer 3 is contained until the photocatalyst layer 3 is exposed, and the addition amount is not necessarily specified.

≪無機酸化物皮膜5≫
図2に示すように、アルミニウム板2と光触媒層3との間に、無機酸化物皮膜5を形成してもよい。
アルミニウム板2と光触媒層3との間に無機酸化物皮膜5を設けることで、光触媒層3のアルミニウム板2に対する密着性が向上し、フィン材1の加工時に光触媒層3が剥離しにくくなる。この無機酸化物皮膜5としては、シリカアルコキシドなどによって設けられるシリカ皮膜、リン酸クロメートやクロム酸クロメートなどのクロメート皮膜、反応型のジルコニウム系皮膜などが挙げられる。
無機酸化物皮膜5の1mあたりの質量は、1〜1000mgであることが好ましい。
無機酸化物皮膜5の1mあたりの質量が1mg未満では、光触媒層3のアルミニウム板2に対する密着性が向上しにくく、1000mgを超えると加工時に皮膜がひび割れを発生させることがある。
≪Inorganic oxide film 5≫
As shown in FIG. 2, an inorganic oxide film 5 may be formed between the aluminum plate 2 and the photocatalyst layer 3.
By providing the inorganic oxide film 5 between the aluminum plate 2 and the photocatalyst layer 3, the adhesion of the photocatalyst layer 3 to the aluminum plate 2 is improved, and the photocatalyst layer 3 is difficult to peel off when the fin material 1 is processed. Examples of the inorganic oxide film 5 include a silica film provided by silica alkoxide, a chromate film such as phosphate chromate and chromate chromate, and a reactive zirconium-based film.
It is preferable that the mass per 1 m < 2 > of the inorganic oxide film 5 is 1-1000 mg.
When the mass per 1 m 2 of the inorganic oxide film 5 is less than 1 mg, the adhesion of the photocatalyst layer 3 to the aluminum plate 2 is difficult to improve, and when it exceeds 1000 mg, the film may cause cracks during processing.

次に、本発明に係る熱交換器用表面処理フィン材について、本発明の要件を満たす実施例と本発明の要件を満たさない比較例とを比較して具体的に説明する。
<フィン材の作製>
基板は、いずれもJIS H4000に規定する合金番号1200のアルミニウムよりなる板厚0.1mmのアルミニウム板を用いた。
このアルミニウム板の表面に、予め1%苛性ソーダ液にて脱脂処理を実施した後、無機酸化物皮膜を設ける際には、化成処理としてリン酸クロメート処理を行った。化成処理液としては、日本ペイント株式会社製アルサーフ(登録商標)401/45、リン酸4%、クロム酸0.4%を使用した。このとき、無機酸化物皮膜の膜厚は400Åとした(蛍光X線法で測定したCr換算値は20mg/mであった)。
フィン材に用いる光触媒層の水溶性樹脂としては、ポリエチレングリコール(分子量20000)およびポリアクリル酸の等量混合物を使用した。水溶性樹脂潤滑層としてはカルボキシメチルセルロースとポリエチレングリコール(分子量20000)の等量混合物を適用した。防カビ剤・抗菌剤としては、チアベンダゾール(TBZ)を使用した。
なお、比較例6のシリカは、日産化学工業株式会社製のスノーテックス-O(登録商標)を使用した。
各実施例および比較例におけるフィン材の構成を表1に示す。
ただし、表1において、各(−)欄は、該当する成分を含有していないことを示している。なお、リン酸チタン、水溶性樹脂、ジルコニウムイオンの数値は、二酸化チタン100質量部に対する質量部である。
Next, the surface treatment fin material for a heat exchanger according to the present invention will be specifically described by comparing an example satisfying the requirements of the present invention with a comparative example not satisfying the requirements of the present invention.
<Production of fin material>
As the substrate, an aluminum plate having a thickness of 0.1 mm made of aluminum of alloy number 1200 specified in JIS H4000 was used.
After degreasing the surface of this aluminum plate with 1% caustic soda solution in advance, when providing an inorganic oxide film, a phosphoric acid chromate treatment was performed as a chemical conversion treatment. As the chemical conversion treatment solution, Alsurf (registered trademark) 401/45 manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., phosphoric acid 4%, and chromic acid 0.4% were used. At this time, the film thickness of the inorganic oxide film was 400 mm (Cr conversion value measured by the fluorescent X-ray method was 20 mg / m 2 ).
As the water-soluble resin of the photocatalyst layer used for the fin material, a mixture of equal amounts of polyethylene glycol (molecular weight 20000) and polyacrylic acid was used. As the water-soluble resin lubricating layer, a mixture of equal amounts of carboxymethyl cellulose and polyethylene glycol (molecular weight 20000) was applied. Thiabendazole (TBZ) was used as an antifungal and antibacterial agent.
Note that Snowtex-O (registered trademark) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. was used as the silica of Comparative Example 6.
Table 1 shows the structure of the fin material in each example and comparative example.
However, in Table 1, each (-) column has shown not containing the applicable component. In addition, the numerical value of a titanium phosphate, water-soluble resin, and a zirconium ion is a mass part with respect to 100 mass parts of titanium dioxide.

Figure 2007268387
Figure 2007268387

次に、光触媒層の1mあたりの質量、光触媒層における各物質の比率、無機酸化物皮膜の1mあたりの質量について検討した実施例を表2に示す。
ただし、表1において、各(−)欄は、該当する成分を含有していないことを示している。なお、リン酸チタン、水溶性樹脂、ジルコニウムイオンの数値は、二酸化チタン100質量部に対する質量部である。
また、フィン材の作製については、前記と同様の方法で行った。
Next, Table 2 shows examples in which the mass per 1 m 2 of the photocatalyst layer, the ratio of each substance in the photocatalyst layer, and the mass per 1 m 2 of the inorganic oxide film were examined.
However, in Table 1, each (-) column has shown not containing the applicable component. In addition, the numerical value of a titanium phosphate, water-soluble resin, and a zirconium ion is a mass part with respect to 100 mass parts of titanium dioxide.
Further, the production of the fin material was performed by the same method as described above.

Figure 2007268387
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得られたフィン材について、以下の各試験を行った。
≪評価方法≫
(加工性、耐食性)
フィン材を、日高精機株式会社製のしごき方式のドローレス金型を用いてプレスを行うことでフィンとした。プレスを行うにあたり、出光興産株式会社製のプレス油AF2Cを使用した。加工速度250spm、しごき率50%のプレス条件下でポンチ加工を行うことで、内径φ9.80mmの円筒形状のカラーを2列×10段配設したフィンを作製した。このときにカラー内面の焼付きやカラー形状不良の発生有無を確認した。評価基準は、カラー内面に全く剥離が生じなかったものを「◎(非常に良好)」、カラー内面に殆ど剥離が生じなかったものを「○(良好)」、若干カラー内部に剥離が生じたものを「△(適用可能)」、カラー内面に焼付きが生じたものを「×(適用不可)」とした。またその他の加工不具合として、ピンチローラーにフィン材が巻きついた場合なども「×(適用不可)」とした。
このようにして形成されたフィンを、多湿環境下における耐久性調査のため、JISH4001耐湿性試験を960hr実施し、腐食の発生状況を調査した。加工時に塗膜のひび割れが発生すると、当該耐湿性試験によって腐食となって顕れるため、評価基準としては耐湿性試験後に表面の外観変化が全く生じなかったものを「◎(非常に良好)」、表面の外観変化が殆ど生じなかったものを「○(良好)」、腐食により一部外観変化が生じたものを「△(適用可能)」、腐食により全面に外観変化が生じたものを「×(適用不可)」とした。
The obtained fin material was subjected to the following tests.
≪Evaluation method≫
(Processability and corrosion resistance)
The fin material was made into a fin by performing press using a drawless die of an ironing method manufactured by Hidaka Seiki Co., Ltd. In performing the press, Idemitsu Kosan Co., Ltd. press oil AF2C was used. Punching was performed under pressing conditions at a processing speed of 250 spm and an ironing ratio of 50%, thereby producing fins in which cylindrical rows of inner diameters of φ 9.80 mm were arranged in 2 rows × 10 stages. At this time, the presence or absence of occurrence of seizure on the inner surface of the collar or poor color shape was confirmed. The evaluation criteria were “◎ (very good)” when no peeling occurred on the inner surface of the collar, “Good” when there was little peeling on the inner surface of the collar, and slight peeling occurred inside the collar. The case where “Δ (applicable)” was given, and the case where seizure occurred on the inner surface of the collar was “× (not applicable)”. In addition, as another processing problem, “× (not applicable)” is also used when a fin material is wound around a pinch roller.
In order to investigate the durability of the fins thus formed in a humid environment, a JISH4001 moisture resistance test was conducted for 960 hours to investigate the occurrence of corrosion. When cracks occur in the coating film during processing, it appears as corrosion in the moisture resistance test, so the evaluation standard is “◎ (very good)”, where no change in surface appearance occurred after the moisture resistance test. “○ (good)” indicates that the appearance of the surface hardly changed, “△ (applicable)” indicates that the appearance changed partially due to corrosion, and “×” indicates that the appearance changed entirely due to corrosion. (Not applicable) ”.

(親水性、臭気)
予め、前処理としてフィン材(5cm×10cm)を240hr水道水(流量:1l/分)に浸漬して水溶成分を除去後、これを6lの容量を有するデシケータ−中に入れ、撥水化を促進させ、かつ外的に付着しうる臭気成分でもある物質として吉草酸:1gを同時に封入し、100℃の電気炉に当該デシケータ−を入れて24hr保温することで、VOCを促進的に付着させた。その後、ブラックライトを用いて紫外線強度が0.7mW/cmとなる条件下で24hrフィン材を暴露した。
当該フィン材に、純水を1μl滴下し、それによって生じた水滴の接触角θをゴニオメーター(協和界面科学株式会社製 CA−X250型)により測定し、10°以下であれば「◎(非常に良好)」、10〜20°であれば「○(良好)」、20〜40°であれば「△(適用可能)」とし、40°以上であれば「×(適用不可)」とした。また、(社)におい・かおり環境協会が定める嗅覚検査に合格したパネラーによるフィン材の官能評価を実施し、臭気存在の有無を確認した。このとき、臭いの種類として無機バインダー特有のセメント臭と吉草酸特有の臭気を同時に評価した。いずれの臭いも全く認められなければ「◎」、何らかの臭気が認められたが吉草酸やセメント臭ではない場合には「○」、吉草酸やセメント臭が認められたが問題無いレベルの場合には「△」、明瞭な吉草酸やセメント臭が認められた場合には「×(適用不可)」とした。
(Hydrophilic, odor)
As a pre-treatment, after immersing the fin material (5 cm × 10 cm) in 240 hr tap water (flow rate: 1 l / min) to remove water-soluble components, this is put in a desiccator having a capacity of 6 l to make the water repellent. 1 g of valeric acid as a substance that can be promoted and adhering to the outside is enclosed at the same time, and the desiccator is placed in an electric furnace at 100 ° C. and kept warm for 24 hours to promote VOC adhesion. It was. Thereafter, the 24 hr fin material was exposed using a black light under conditions where the ultraviolet intensity was 0.7 mW / cm 2 .
1 μl of pure water is dropped on the fin material, and the contact angle θ of the resulting water droplet is measured with a goniometer (CA-X250 type, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). ”(Appropriate)” if it is 10-20 °, “△ (applicable)” if it is 20-40 °, and “× (not applicable)” if it is 40 ° or more. . In addition, a sensory evaluation of the fin material was conducted by panelists who passed the olfactory test established by the Odor-Kaori Environment Association, and the presence or absence of odor was confirmed. At this time, the cement odor peculiar to an inorganic binder and the odor peculiar to valeric acid were simultaneously evaluated as odor types. If no odor is observed at all, “◎”, if some odor is recognized but not valeric acid or cement odor, “○”, if valeric acid or cement odor is recognized but at a level that is not a problem. “△”, and “× (not applicable)” when a clear valeric acid or cement odor was observed.

(防カビ性)
予め、前処理としてフィン材(5cm×10cm)を240hr水道水(流量:1l/分)に浸漬して水溶成分を除去した場合、および、当該前処理を実施しなかった場合の2条件のサンプルを準備した。その後、ブラックライトを用いて紫外線強度が0.7mW/cmとなる条件下で当該フィン材を暴露しながら、「山田貞子ら:固体材料表面の迅速な抗カビ活性試験方法、防菌防黴、Vol.31,No.11,711〜717頁(2003年)」に記載されているガラスリング法による試験によって評価した。なお、使用するカビとしては、黒カビ(Aspegillus niger)、青カビ(Penicillium chrysogenum)、クロカワカビ(Cladosporium cladosporioides)の3種類のカビを混合したものとした。評価結果は、下表3に示した6段階によって評価したが、簡便のため「◎(6)、○(4〜5)、△(3〜2)、×(1)」とした。
(Anti-mold)
Samples of two conditions when a fin material (5 cm × 10 cm) is immersed in tap water (flow rate: 1 l / min) to remove a water-soluble component as a pretreatment and when the pretreatment is not performed. Prepared. Then, while exposing the fin material under the condition that the ultraviolet light intensity becomes 0.7 mW / cm 2 using black light, “Sadako Yamada et al .: Rapid antifungal activity test method for solid material surface, antibacterial fungus Vol.31, No.11, pages 711 to 717 (2003) ". The mold used was a mixture of three types of mold, black mold (Aspegillus niger), blue mold (Penicillium chrysogenum), and black mold (Cladosporium cladosporoides). The evaluation results were evaluated according to the six levels shown in Table 3 below. For simplicity, “◎ (6), ○ (4-5), Δ (3-2), x (1)” was used.

Figure 2007268387
Figure 2007268387

Figure 2007268387
Figure 2007268387

前記の各試験結果を表4に示す。
表4に示すように、本発明に基づく実施例1〜4のような適用例では、各評価において一定以上の特性を示しており、光触媒層自体からのほこり臭の問題も無く、適用可能であった。
比較例5は、リン酸チタンを加えていないため、光触媒層の密着性が弱く、加工性および耐食性に難点があった。
比較例6は、リン酸チタンの代わりに、シリカを使用しているため、セメント臭が発生した。
比較例7は、光触媒層中に水溶性樹脂を加えていないため、プレス加工時に塗膜にひび割れが入ることで耐食性が劣化した。
実施例8は、光触媒層が薄いため、光触媒による機能である親水性、臭気、防カビ性が得られにくい。
実施例9は、光触媒層中の水溶性樹脂が少ないため、プレス加工時に塗膜にひび割れが入ることで耐食性が若干劣化する。
実施例10は、逆に光触媒層中の水溶性樹脂が多すぎるため、流水に浸漬した際に酸化チタンが水溶性樹脂とともに流れ落ちてしまうので比較例8と同様に光触媒の機能が若干得られにくい。
実施例11は、リン酸チタンの量が少なすぎるため、光触媒層の密着性が弱く、加工性および耐食性が若干劣化する。
実施例12は、逆にリン酸チタンの量が多すぎるため、酸化チタンの露出量が少なくなり、実施例8、10と同様に光触媒の機能が若干得られにくい。
実施例13は、水溶性樹脂潤滑層の質量が多すぎるため、加工時におけるフィン材のピンチロール巻きつき不具合が発生したものである。また、光触媒層が露出しにくいため、防カビ性も若干劣化しやすい。
実施例14は、逆に水溶性樹脂潤滑層の質量が少なすぎるため、フィン材のプレス加工時におけるカラー内面の焼付きが若干発生する。
実施例15は、無機酸化物皮膜の質量が多すぎるため、フィン材のプレス加工時において塗膜の割れが発生しやすく、耐食性も若干劣化する。
The test results are shown in Table 4.
As shown in Table 4, in the application examples such as Examples 1 to 4 based on the present invention, characteristics of a certain level or more are shown in each evaluation, and there is no problem of dust odor from the photocatalyst layer itself, which can be applied. there were.
In Comparative Example 5, since no titanium phosphate was added, the adhesion of the photocatalyst layer was weak, and there were difficulties in workability and corrosion resistance.
In Comparative Example 6, since a silica was used instead of titanium phosphate, a cement odor was generated.
In Comparative Example 7, since no water-soluble resin was added to the photocatalyst layer, the corrosion resistance deteriorated due to cracks in the coating film during press working.
In Example 8, since the photocatalyst layer is thin, it is difficult to obtain hydrophilicity, odor, and antifungal properties that are functions of the photocatalyst.
In Example 9, since the water-soluble resin in the photocatalyst layer is small, the corrosion resistance is slightly deteriorated due to cracks in the coating film during press working.
On the contrary, in Example 10, since the water-soluble resin in the photocatalyst layer is too much, titanium oxide flows down together with the water-soluble resin when immersed in running water, so that the function of the photocatalyst is hardly obtained as in Comparative Example 8. .
In Example 11, since the amount of titanium phosphate is too small, the adhesion of the photocatalyst layer is weak, and workability and corrosion resistance are slightly deteriorated.
On the contrary, in Example 12, since the amount of titanium phosphate is too large, the exposed amount of titanium oxide is reduced, and the function of the photocatalyst is hardly obtained as in Examples 8 and 10.
In Example 13, since the mass of the water-soluble resin lubricating layer is too large, a problem of pinch roll winding of the fin material during processing occurs. Moreover, since the photocatalyst layer is difficult to be exposed, the antifungal property tends to be slightly deteriorated.
On the other hand, in Example 14, the mass of the water-soluble resin lubricating layer is too small, so that the color inner surface is slightly seized when the fin material is pressed.
In Example 15, since the mass of the inorganic oxide film is too large, the coating film is easily cracked when the fin material is pressed, and the corrosion resistance is slightly deteriorated.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく本発明の範囲を逸脱しない範囲で変更することができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified without departing from the scope of the present invention.

本発明に係る熱交換器用表面処理フィン材の構成を模式的に示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing typically composition of a surface treatment fin material for heat exchangers concerning the present invention. 本発明に係る熱交換器用表面処理フィン材の他の構成を模式的に示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing typically other composition of the surface treatment fin material for heat exchangers concerning the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 熱交換器用表面処理フィン材
2 アルミニウム板(アルミニウム合金板を含む)
3 光触媒層
4 水溶性樹脂潤滑層
5 無機酸化物皮膜
1 Surface treatment fin material for heat exchanger 2 Aluminum plate (including aluminum alloy plate)
3 Photocatalyst layer 4 Water-soluble resin lubricating layer 5 Inorganic oxide film

Claims (8)

アルミニウム板またはアルミニウム合金板と、このアルミニウム板またはアルミニウム合金板の少なくとも片面に形成された光触媒層と、この光触媒層の表面に形成された水溶性樹脂潤滑層とを備えるフィン材であって、
前記光触媒層は、二酸化チタンと、リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物と、水溶性樹脂とを有することを特徴とする熱交換器用表面処理フィン材。
A fin material comprising an aluminum plate or an aluminum alloy plate, a photocatalyst layer formed on at least one surface of the aluminum plate or aluminum alloy plate, and a water-soluble resin lubricating layer formed on the surface of the photocatalyst layer,
The photocatalyst layer comprises titanium dioxide, titanium phosphate or titanium phosphate hydrate, and a water-soluble resin.
前記光触媒層の1mあたりの質量は、5〜5000mgであり、前記水溶性樹脂潤滑層の1mあたりの質量は10〜5000mgであることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用表面処理フィン材。 2. The surface for a heat exchanger according to claim 1, wherein a mass per 1 m 2 of the photocatalyst layer is 5 to 5000 mg, and a mass per 1 m 2 of the water-soluble resin lubricant layer is 10 to 5000 mg. Processing fin material. 前記光触媒層における二酸化チタンと、リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物と、水溶性樹脂との比率は、二酸化チタン100質量部に対して、リン酸チタンまたはリン酸チタン水和物が無水物換算で20〜2000質量部、水溶性樹脂が0.01〜50質量部であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱交換器用表面処理フィン材。   The ratio of titanium dioxide, titanium phosphate or titanium phosphate hydrate, and water-soluble resin in the photocatalyst layer is such that titanium phosphate or titanium phosphate hydrate is anhydrous with respect to 100 parts by mass of titanium dioxide. The surface-treated fin material for a heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the surface treatment fin material is 20 to 2000 parts by mass and the water-soluble resin is 0.01 to 50 parts by mass. 前記光触媒層に使用する水溶性樹脂および前記水溶性樹脂潤滑層に使用する樹脂は、エチレンオキサイド系水溶性樹脂、セルロース系水溶性樹脂、アクリル系水溶性樹脂およびポリビニルアルコール系水溶性樹脂からなる群から選択された少なくとも1種よりなることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の熱交換器用表面処理フィン材。   The water-soluble resin used for the photocatalyst layer and the resin used for the water-soluble resin lubricating layer are a group consisting of ethylene oxide-based water-soluble resin, cellulose-based water-soluble resin, acrylic-based water-soluble resin, and polyvinyl alcohol-based water-soluble resin. The surface-treated fin material for a heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the fin is made of at least one selected from the group consisting of: 前記水溶性樹脂潤滑層に防カビ剤および/または抗菌剤を添加したことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の熱交換器用表面処理フィン材。   The surface treatment fin material for a heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein a fungicide and / or an antibacterial agent is added to the water-soluble resin lubricant layer. 前記アルミニウム板またはアルミニウム合金板と、前記光触媒層との間に、無機酸化物皮膜を備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の熱交換器用表面処理フィン材。   The surface treatment fin for a heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, wherein an inorganic oxide film is provided between the aluminum plate or the aluminum alloy plate and the photocatalyst layer. Wood. 前記無機酸化物皮膜の1mあたりの質量は、1〜1000mgであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の熱交換器用表面処理フィン材。 The mass per 1 m < 2 > of the said inorganic oxide membrane | film | coat is 1-1000 mg, The surface treatment fin material for heat exchangers of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記光触媒層において、二酸化チタン100質量部に対して、更に、ジルコニウムイオンを0.001〜10質量部の範囲で含有させたことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の熱交換器用表面処理フィン材。   The photocatalyst layer further contains zirconium ions in a range of 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of titanium dioxide. The surface treatment fin material for heat exchangers as described.
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