JP2017180991A - 熱交換器用フィン材及び熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】親水性、意匠性、及び耐退色性に優れ、一度の塗装工程にて得られる親水性着色皮膜を有し、成形性の低下を防止できる熱交換器用フィン材及びこれを用いた熱交換器を提供すること。【解決手段】アルミニウムからなる基板２と、その上に形成された１層又は２層以上の皮膜からなる塗膜３とを有する熱交換器用フィン材及びこれを用いた熱交換器である。塗膜３は、最表面に親水性着色皮膜３１を有し、親水性着色皮膜３１は、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）、メラミン樹脂（Ｂ）、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）、及び顔料（Ｄ）を含有する。親水性着色皮膜３１中の顔料（Ｄ）の含有量が１〜８０ｍｇ／ｍ2である。親水性着色皮膜３１の水接触角が２０°以下である。熱交換器用フィン材を流速５Ｌ／時間の流水に２４時間浸漬する浸漬試験後における上記親水性着色皮膜の流水への溶出率が１質量％以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器に用いられるフィン材、及びこれを用いた熱交換器に関する。

近年、空調機器用熱交換器は、熱交換効率の向上とコンパクト化が求められ、フィン間隔を可能な限り狭くする設計が取り入れられている。そのため、冷房運転中の室外機において、フィン表面に付着した結露水が、フィン間でブリッジ状に存在し易くなる。これにより、通風抵抗、すなわちフィン間を通過する気流の抵抗値を増加させ、結果、熱交換効率の低下を招くおそれがある。

この解決法として、フィン表面に親水性着色皮膜を形成し、結露水を均一かつ薄い水膜にすることで、排水性を向上させ、結露水による通風抵抗の増加を抑制し、熱交換性能を維持する手法が取り入れられる。この親水性着色皮膜を形成する材料は、例として、クロメート処理を施した上に、水ガラスやコロイダルシリカなどのシリカを含む無機系皮膜、あるいはセルロース樹脂やアクリル系樹脂などの親水性の高分子を含む有機系皮膜が提案される。

一方で、最近のエアコンでは、清涼感、高級感といった効果を視覚的に発揮させるため、フィンにも意匠性が求められており、着色されたフィン材が提案されている。着色手法として、顔料を皮膜中に含有させる手法が挙げられるが、上記のような親水性着色皮膜では、皮膜成分が水に溶出しやすいため、結露水が付着した際、皮膜成分とともに顔料がドレイン水に流出してしまう。その結果、フィンの色落ち及びドレイン水の汚染を引き起こすおそれがある。

そこで、特許文献１及び２には、従来の意匠性フィン材の多くは、水溶出量の低いエポキシ樹脂、ウレタン樹脂といった耐食性樹脂からなる皮膜中に顔料を存在させ、これら耐食性皮膜を下地とし、その上に上記のような親水性着色皮膜を塗装した複数層からなるフィン材が提案されている。また、特許文献３では、親水性樹脂と親水性無機材料と特定の顔料粒子とを含有し、Ｌａｂ表示系を特定した着色親水性被膜が提案されている。

特開２００３−２３１９７７号公報 特開２００６−３２１９６５号公報 特開２００９−２１４００１号公報

しかしながら、特許文献１および２のようなアルミニウムフィン材では、複数回の塗装工程が必要となり、塗装作業性を悪化させ、かつ塗料費が増加し、量産性が悪い。また、特許文献３の親水性着色皮膜を使用するアルミニウムフィン材では、皮膜中に珪酸のアルカリ金属塩やアルミナといった硬度の高い無機材料を皮膜中に含むため、アルミニウム合金板をフィン材に加工する際に、塗膜硬度が高いために金型摩耗が大きく、フィン材にクラックが発生しやすい問題となる恐れがある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、親水性、意匠性、及び耐退色性に優れ、一度の塗装工程にて得られる親水性着色皮膜を有し、成形性の低下を防止できる熱交換器用フィン材、及びこれを用いた熱交換器を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、アルミニウムからなる基板と、
該基板上に形成された１層又は２層以上の皮膜からなる塗膜と、を有する熱交換器用フィン材であって、
上記塗膜は、最表面に親水性着色皮膜を有し、
該親水性着色皮膜は、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）、メラミン樹脂（Ｂ）、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）、及び顔料（Ｄ）を含有し、
上記親水性着色皮膜中の顔料（Ｄ）の含有量が１〜８０ｍｇ／ｍ²であり、
上記親水性着色皮膜の水接触角が２０°以下であり、
上記熱交換器用フィン材を流速５Ｌ／時間の流水に２４時間浸漬する浸漬試験後における上記親水性着色皮膜の流水への溶出率が１質量％以下である、熱交換器用フィン材にある。

本発明の他の態様は、上記熱交換器用フィン材からなるフィンを備えた、熱交換器にある。

上記熱交換器用フィン材においては、上記塗膜が、その最表面に、アクリル変性エポキシ樹脂、メラミン樹脂、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂、及び顔料を含有し、かつ皮膜中の顔料の含有量が１〜８０ｍｇ／ｍ²である親水性着色皮膜を有している。親水性着色皮膜は、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂を含有するため優れた親水性を示し、顔料を上記所定量含有するため色相に富み、高い意匠性を発揮することができる。また、親水性着色皮膜は、アクリル変性エポキシ樹脂と共にメラミン樹脂を含有するため、アクリル変性エポキシ樹脂とメラミン樹脂との架橋構造の形成が可能になり、この架橋構造により、親水性着色皮膜の各樹脂成分や顔料等の構成成分が保持される。そのため、親水性着色皮膜からパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂等の親水性樹脂が顔料等と共に例えば結露水等の水へ溶出し難くなる。すなわち、熱交換器用フィン材は、親水性着色皮膜の水への溶出量が低く、耐退色性に優れる。また、上記構成の親水性着色皮膜においては、顔料の種類によらず、上述の優れた親水性、耐退色性を発揮することができる。また、親水性着色皮膜は、水への溶出を抑制できるという観点から、耐水性に優れるともいえる。

さらに、親水性着色皮膜は、珪酸のアルカリ金属塩やアルミナ等の硬度の高い無機系化合物を必ずしも含む必要がない。そのため、例えば成形時に金型摩耗を起こしたり、フィン材にクラックが発生したりすることを防止できる。すなわち、フィン材の成形性の低下を防止できる。また、親水性着色皮膜は、一度の塗装工程にて得ることが可能であり、例えば２種類以上の塗料を重ね塗りして親水層と着色層とを分けて形成する必要がない。

上記熱交換器は、上記熱交換器用フィン材からなるフィンを備えている。そのため、フィンが優れた親水性、意匠性、及び耐退色性を発揮することができる。

実施例１における、フィン材の断面図。 変形例における、フィン材の断面図。 実施例２における、熱交換器の概略図。

フィン材及びこれを用いた熱交換器の実施形態について説明する。
フィン材は、アルミニウムからなる基板を有する。本明細書において、「アルミニウム」は、アルミニウムを主体とする金属及び合金の総称であり、純アルミニウム及びアルミニウム合金を含む概念である。

基板上に形成された塗膜は、１層又は２層以上の皮膜を有する。同一種類の塗料を一回塗布して形成した塗膜は１層であるが、さらに成分組成が同一の塗料を複数回重ね塗りして形成した塗膜も１層である。

塗膜は最表面に親水性着色皮膜を有し、親水性着色皮膜は、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）、メラミン樹脂（Ｂ）、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）、及び顔料（Ｄ）を含有する。

アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）は、親水性着色皮膜の耐退色性等の向上に寄与する。アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）は、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ１）および水酸基あるいはカルボキシル基を有するアクリル樹脂（Ａ２）との反応によって得られる。ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ１）としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂などが挙げられるが、中でもビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。また、アクリル樹脂（Ａ２）としては、例えば、アクリル酸又はメタクリル酸を単量体成分とするアクリル重合体、すなわち、アクリル酸又はメタクリル酸由来の構造単位を有するアクリル重合体が挙げられる。また、アクリル樹脂（Ａ２）としては、例えば、アクリル酸とメタクリル酸とを単量体成分とするアクリル共重合体、すなわち、アクリル酸由来の構造単位とメタクリル酸由来の構造単位とを有する共重合体が挙げられる。また、アクリル共重合体は、さらにマレイン酸、フタル酸などの重合性不飽和カルボン酸をさらに単量体成分として有していてもよい。すなわち、アクリル共重合体は、アクリル酸及びメタクリル酸以外の重合性不飽和カルボン酸由来の構造単位を有していてもよく、具体的には、例えばマレイン酸由来の構造単位、フタル酸由来の構造単位、又はマレイン酸由来の構造単位及びフタル酸由来の構造単位を有していてもよい。

親水性着色皮膜は、その樹脂成分１００質量部に対してアクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）を４５〜６５質量部含有することが好ましい。この場合には、親水性着色皮膜の親水性及び耐退色性をバランス良く向上させることが可能になる。親水性及び耐退色性をよりバランス良く向上させるという観点から、親水性着色皮膜は、その樹脂成分１００質量部に対してアクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）を５０〜６０質量部含有することがより好ましい。なお、上述のアクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、固形分の含有量であり、後述のメラミン樹脂（Ｂ）、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）、及び顔料（Ｄ）についても同様である。

メラミン樹脂（Ｂ）は、親水性着色皮膜の耐退色性等の向上に寄与する。すなわち、親水性着色皮膜においては、メラミン樹脂（Ｂ）とアクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）との架橋構造が形成されることにより、顔料を含む親水性着色皮膜が水に溶出し難くなる。このような架橋構造は、加熱により形成させることができる。

親水性着色皮膜は、その樹脂成分１００質量部に対してメラミン樹脂（Ｂ）を２〜１３質量部含有することが好ましい。この場合には、架橋構造が良好になり親水性着色皮膜の親水性や成形性の低下を抑制しつつ、耐退色性を向上させることができる。同様の観点から、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）の含有量に対するメラミン樹脂（Ｂ）の含有量の比は、質量比で０．０３〜０．２５であることが好ましい。親水性や成形性の低下をより抑制しつつ、耐退色性をより向上させるという観点から、親水性着色皮膜は、その樹脂成分１００質量部に対してメラミン樹脂（Ｂ）を３〜８質量部含有することがより好ましい。同様の観点から、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）の含有量に対するメラミン樹脂（Ｂ）の含有量の比は、質量比で１／１２〜１／１０であることがより好ましい。

パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）は、親水性着色皮膜の親水性等の向上に寄与する。パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）は、例えば、パーフルオロアルキル基を有するフッ素系化合物（Ｃ１）と水酸基を有するポリマー（Ｃ２）とを反応させることによって得られる。パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）は、下記の式（Ｉ）及び式（II）で表される構造単位の少なくとも一方を有することが好ましく、式（Ｉ）又は式（II）の繰り返し構造単位を有するポリマーからなることがより好ましい。

式（Ｉ）及び（II）におけるｎは、入手可能な各樹脂の分子量などに応じて適宜決定される任意の自然数である。また、式（Ｉ）におけるＲは、少なくとも下記の式（III）で表される基を有し、式（Ｉ）で表される構造単位を有するポリマーにおいては、Ｒの一部がＨとなっていてもよい。式（II）におけるＲ¹〜Ｒ³は、各々独立にＨ又は式（III）で表される基であり、Ｒ¹〜Ｒ³の少なくとも１つは式（III）で表される基である。また、Ｒ¹〜Ｒ³の少なくとも１つはＨであることが好ましい。式（III）におけるｊ、ｋはそれぞれ独立に任意の自然数であり、ｊは通常1〜８、好ましくは２〜６であり、ｋは通常１〜２０、好ましくは６〜１６である。

親水性着色皮膜中の樹脂成分１００質量部に対してパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）を３０〜５０質量部含有することが好ましい。この場合には、耐退色性の低下を抑制しつつ、親水性を向上させることができる。同様の観点から、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）の含有量に対するパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）の含有量の比が質量比で５／１４〜１１／８であることが好ましい。さらに同様の観点から、メラミン樹脂（Ｂ）の含有量に対するパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）の含有量の比が質量比で３／１〜１０／１であることが好ましい。

耐退色性の低下をより抑制しつつ、親水性をより向上させることができるという観点から、親水性着色皮膜中の樹脂成分１００質量部に対してパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）を３５〜４５質量部含有することがより好ましい。同様の観点から、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）の含有量に対するパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）の含有量の比が質量比で７／１２〜９／１０であることがより好ましい。さらに同様の観点から、メラミン樹脂（Ｂ）の含有量に対するパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）の含有量の比が質量比で７／１〜９／１であることがより好ましい。

親水性着色皮膜は、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）、メラミン樹脂（Ｂ）、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）以外の他の樹脂成分を含有することができる。他の樹脂成分の含有量は、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）とメラミン樹脂（Ｂ）とパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）との合計量１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下であることがより好ましく、１質量部以下であることがさらに好ましい。親水性着色皮膜中の樹脂成分は、実質的にアクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）とメラミン樹脂（Ｂ）とパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）とからなることが特に好ましい。なお、上述の「実質的に〜からなる」とは、樹脂原料、顔料、溶媒等から塗料中にもたらされる樹脂成分を除いて他の樹脂成分を含有しないことを意味する。

顔料（Ｄ）は、親水性着色皮膜を着色させ、その意匠性に寄与する。親水性着色皮膜中の顔料（Ｄ）の含有量は１〜８０ｍｇ／ｍ²である。顔料（Ｄ）の含有量が１ｍｇ／ｍ²未満の場合には、十分な着色効果が得られず、フィン材の意匠性が低下するおそれがある。一方、８０ｍｇ／ｍ²を超える場合には、顔料の種類によらず、親水性着色皮膜の色の黒ずみが高くなり、色彩効果が低下する。すなわち、この場合にもフィン材の意匠性が低下するおそれがある。フィン材の意匠性を高めるという観点から、親水性着色皮膜中の顔料（Ｄ）の含有量は５〜６０ｍｇ／ｍ²であることが好ましく、１０〜５０ｍｇ／ｍ²であることがより好ましい。

顔料（Ｄ）としては、各種色に応じた物質を用いることができる。顔料（Ｄ）としては、無機系顔料、有機系顔料のいずれでもよいが、有機系顔料が好ましい。具体的には、青色系顔料としては、銅フタロシアニン系、銅フリーフタロシアニン系、インダントロン系化合物等が挙げられる。赤色系顔料としては、モノアゾ系、縮合アゾ系、キナクリドン系、ペリレン系化合物等が挙げられる。黄色系顔料としては、モノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、金属錯塩アゾメチン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、キノフタロン系化合物等が挙げられる。

顔料（Ｄ）は、顔料分散体として、親水性着色皮膜を形成するための塗料中に添加される。顔料の粒子表面を修飾する物質（すなわち、修飾剤）としては、塗料中での分散性の点から、カチオン型あるいはノニオン型の界面活性剤であることが好ましい。アニオン型の界面活性剤を使用した場合、ｐＨ５．０〜８．０の弱酸性および中性範囲内で、修飾剤の凝集が進行し、顔料が沈降するため、分散性に乏しくなるおそれがある。また、修飾剤としてアクリル系樹脂を使用することも可能であるが、アクリル系樹脂を用いた場合には、成膜後に得られる親水性着色皮膜の表面の親水性を阻害するおそれがあり、親水性が低下する傾向がある。

親水性着色皮膜の水接触角が２０°以下であることが好ましい。この場合には、フィン材の表面が十分に優れた親水性を示すことができる。水接触角は１５°以下であることがより好ましい。親水性着色皮膜の水接触角は、例えば親水性着色皮膜の組成を上述のように調整することにより調整することができる。

熱交換器用フィン材を流速５Ｌ／時間の流水に２４時間浸漬する浸漬試験後における親水性着色皮膜の流水への溶出率が１質量％以下であることが好ましい。この場合には、親水性着色皮膜の水への溶出が確実かつ十分に抑制され、耐退色性を十分に向上させることができる。親水性着色皮膜の流水への溶出率は、例えば親水性着色皮膜の組成を上述のように調整することにより調整することができる。

浸漬試験後の親水性着色皮膜の退色度が、Ｌａｂ表色系において（ΔＬ，Δａ，Δｂ）＝（±２．５，±１．０，±１．０）であることが好ましい。この場合には、耐退色性をより確実かつ十分に向上させることができる。親水性着色皮膜の退色度は、例えば親水性着色皮膜の組成を上述のように調整することにより調整することができる。

親水性着色皮膜の厚みは、適宜調整可能であるが、例えば０．５〜２μｍにすることができる。親水性着色皮膜は、抗菌剤及び抗カビ剤の少なくとも一方を含有することが好ましい。この場合には、親水性着色皮膜の抗菌性や防カビ性を向上させることができる。

塗膜は、親水性着色皮膜と基板との間に、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、エステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有する耐食性皮膜を有することが好ましい。この場合には、フィン材の耐食性をより向上させることができる。耐食性皮膜の厚みは、例えば０．３〜５μｍの範囲に調整することができる。耐食性皮膜の厚みが小さすぎると、耐食性が十分に確保できなくなる恐れがあり、厚みが大きくなりすぎると、フィン材の伝熱性能が低下するおそれがある。

塗膜と基板との間には、化成皮膜から成る下地処理層を設けることができる。この場合には、塗膜と基板との密着性を向上させることができる。さらに、フィン材の耐食性を向上させることができ、水、塩化合物などの腐食性物質が基板の表面に浸透した際に惹起される皮膜下腐食が抑制され、皮膜割れや皮膜剥離を防止することができる。

化成皮膜としては、例えば、リン酸クロメート、クロム酸クロメートなどのクロメート処理、クロム化合物以外のリン酸チタンやリン酸ジルコニウム、リン酸モリブデン、リン酸亜鉛、酸化ジルコニウムなどによるノンクロメート処理などの化学皮膜処理、いわゆる化成処理により得られる皮膜を採用することができる。なお、クロメート処理やノンクロメート処理などの化成処理方法には、反応型及び塗布型があるが、いずれの手法でもよい。下地処理層は１００ｍｇ／ｍ²以下で形成することができる。

フィン材は、例えば以下のようにして熱交換器の製造に用いられる。具体的には、まず、コイル状のフィン材が所定の寸法に切断され、複数の板状のフィンを得る。次いで、プレス機によって、フィンにスリット加工、ルーバー成型、カラー加工を施す。次いで、所定の位置に配置した金属管をフィンに設けた孔に通しながら、複数のフィンを互いに所定の間隔を空けた状態で積層配置する。その後、金属管内に拡管プラグを挿入して金属管の外径を拡大させることにより、金属管とフィンを密着させる。このようにして、熱交換器を得ることができる。熱交換器は、例えば空調機の室内機、室外機に用いることができる。

（実施例１）
本例は、本発明の実施例にかかるフィン材（試料Ｅ１〜試料Ｅ２０）および比較例にかかるフィン材（試料Ｒ１〜試料Ｒ１１）を作製し、これらの特性を評価する例である。図１に例示されるように、試料Ｅ１〜試料Ｅ２０のフィン材１は、アルミニウムよりなる基板２と、その表面に形成された塗膜３とを有する。塗膜３は、親水性着色皮膜３１からなる。基板２と塗膜３との間には化成皮膜４が形成されている。試料Ｒ１〜試料Ｒ１１の皮膜の積層構成は試料Ｅ１〜試料Ｅ２０と同様である。各試料Ｅ１〜試料Ｅ２０、試料Ｒ１〜試料Ｒ１１は、後述の表１に示すごとく親水性着色皮膜３１の構成成分が互いに異なる。表１における各成分量は固形分量である。

以下、フィン材の製造方法について説明する。まず、基板２として、ＪＩＳ Ａ １０５０−Ｈ２６、板厚０．１ｍｍのアルミニウム板を準備した。この基板２に対して化成処理を行うことにより、基板２の表面にリン酸クロメートよりなる化成皮膜４を形成した。

次に、化成皮膜４上に、バーコーターを用いて所定組成（表１参照）の塗料を塗布し、温度２２５℃で１０秒間加熱することにより、膜厚１μｍの親水性着色皮膜３１よりなる塗膜３を形成した。このようにして、図１に例示されるフィン材１を得た。各試料Ｅ１〜試料Ｅ２０は、親水性着色皮膜を形成するための塗料の組成が異なる点を除いては、上記と同様の方法により製造される。試料Ｒ１〜試料Ｒ１１についても同様である。

なお、表１おいて、親水性着色皮膜の各構成成分として、以下のものを使用した。
アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）：ポリアクリル酸−ビスフェノールＡ型エポキシ
メラミン樹脂（Ｂ）：メラミン樹脂
パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）：ポリビニルアルコール−フッ素化合物（ＸＯ−ＯＣ−(ＣＨ₂)₄）−(ＣＦ₂)₁₅−ＣＦ₃の複合体（Ｘ：ＨあるいはＮａ）

＜顔料（Ｄ）＞
（１）Ｄ-ｂ１：フタロシアニンブルー系顔料（分散剤：ノニオン型界面活性剤）
（２）Ｄ-ｂ２：フタロシアニンブルー系顔料（分散剤：アニオン型界面活性剤）
（３）Ｄ-ｂ３：フタロシアニンブルー系顔料（分散剤：ポリアクリル酸系樹脂）
（４）Ｄ-ｙ１：ファストエロー系顔料（分散剤：ノニオン型界面活性剤）
（５）Ｄ-ｒ１：トルイジンレッド系顔料（分散剤：ノニオン型界面活性剤）

次に、以下の手順にて各試料のフィン材の親水性、耐水性、意匠性、耐退色性、顔料分散性の評価を実施した。その結果を表２に示す。

<親水性>
協和界面科学(株)製の自動接触角計ＤＭ−７０１を用いて、θ／２法により水接触角を測定した。具体的には、各フィン材を５０ｍｍ×１００ｍｍに切断して供試板を作製した。次いで、各供試板の親水性着色皮膜上に純水２μｌを滴下し、滴下後３０秒後の水の接触角を測定した。その結果を表２に示す。

＜耐水性＞
各フィン材を１００ｍｍ×１００ｍｍに切断して供試板を作製し、供試板の重量Ｗ₀を測定した。次いで、供試板を水温２０℃、流速５Ｌ／時間の流水中に２４時間浸漬させた（これを浸漬試験という）。その後、供試板を乾燥させ、供試板の重量Ｗ₁を測定した。溶出率Ｅ（％）は、下記の式（α）によって算出される。その結果を表２に示す。なお、溶出率が１％未満であった場合は、表中に「＜１」と示した。
Ｅ＝１００×（Ｗ₀−Ｗ_１）／Ｗ₀ ・・・（α）

＜意匠性＞
意匠性の評価は、親水性着色皮膜の色差を測定することにより行った。まず、各フィン材を５０ｍｍ×１００ｍｍに切断して供試板を作製した。次いで、コニカミノルタ株式会社製の色差計「ＣＲ−２００」を用いて、光源をＬａｂ表示系に設定し、親水性着色皮膜の表面の色調を測定した。なお、色差（Ｌ，ａ，ｂ）が、Ｌが７５以上かつ８５以下であり、ａ又はｂが±５．０を超える上の場合を「良」と判定した。また、Ｌが６０以上かつ９５以下であり、かつａ又はｂが±２．０を超かつ±５．０以下の場合を「可」と判定した。また、Ｌが６０未満あるいは９５超、またはａ及びｂがともに±２．０以下の場合を「不良」と判定した。その結果を表２に示す。

＜耐退色性＞
まず、各フィン材を５０ｍｍ×１００ｍｍに切断して供試板を作製した。次いで、コニカミノルタ株式会社製の色差計「ＣＲ−２００」を用いて、光源をＬａｂ表示系に設定し、親水性着色皮膜の表面の色調を測定した（操作Ａ）。次に、温度２５℃、流速５Ｌ／時間の流水中に供試板を２４時間浸漬し、十分に乾燥させた後、親水性着色皮膜の表面の色調を測定した（操作Ｂ）。操作Ａと操作Ｂとの色調差（ΔＬ，Δａ，Δｂ）を算出することにより、耐退色性を評価した。色調差（ΔＬ，Δａ，Δｂ）について、ΔＬが±２．５以下、かつΔａ及びΔｂが±１．０以下の場合を「良」と判定した。また、ΔＬが±２．５を超えかつ±５．０以下の場合、又はΔａ及びΔｂが±１．０を超かつ±２．０以下の場合を「可」と判定した。また、ΔＬが±５．０を超える場合、又はΔａ及びΔｂが±２．０を超える場合を「不良」と判定した。その結果を表２に示す。

＜顔料分散性＞
各試料の組成の親水性着色皮膜（表１参照）を形成するため塗料をそれぞれガラス瓶容器（具体的には、ガラススクリュー管）中で、温度６０℃の条件で７２時間静置した。静置後の各塗料の沈殿状態を目視にて評価した。容器の底に顔料の沈殿（具体的には、色つきの沈殿物）が認められない場合を「良」と判定し、顔料の沈殿が認められた場合を「不良」と判定した。その結果を表２に示す。

表１及び表２より知られるように、実施例にかかるフィン材（試料Ｅ１〜１８）は、親水性、意匠性、及び耐退色性に優れることを確認した。

試料Ｅ２と試料Ｒ１との比較より、試料Ｅ２の方が耐退色性に優れることがわかった。この結果より、耐退色性を高めるためには、アクリル変性エポキシ樹脂の含有量は樹脂成分１００質量部に対して４５質量部以上であることが好ましいことがわかる。

また、試料Ｅ１と試料Ｒ２との比較より、試料Ｅ１の方が親水性に優れることがわかった。この結果より、親水性を十分に高めるためには、アクリル変性エポキシ樹脂の含有量は樹脂成分１００質量部に対して６５質量部以下であることが好ましいことがわかる。試料Ｒ２においては、アクリル変性エポキシ樹脂とフッ素重合体の親水基との架橋反応が促進されたことにより、親水性が低下したと考えられる。また、上述の試料Ｅ２と試料Ｒ１との比較結果も踏まえると、アクリル変性エポキシ樹脂の含有量に対するパーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂の含有量の比は、質量比（パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂／アクリル変性エポキシ樹脂）で、５／１４〜１１／８の範囲が好ましく、７／１２〜９／１０がより好ましい。

試料Ｅ２および試料Ｒ３との比較より、Ｅ２の方が耐退色性に優れることがわかった。この結果より、耐退色性を向上させるためには、メラミン樹脂の含有量は樹脂成分１００質量部に対して２質量部以上であることが好ましいことがわかる。メラミン樹脂の含有量が少ない試料Ｒ３においては、十分な塗膜硬度が得られず、顔料が水溶出しやすくなるおそれがある。

試料Ｅ１、試料Ｅ４、試料Ｅ６と、試料Ｒ５、試料Ｒ７、試料Ｒ９との比較より、試料Ｅ１、試料Ｅ４、試料Ｅ６の方が色彩に富むことがわかった。この結果より、皮膜中での顔料の含有量は１ｍｇ／ｍ²以上が好ましく、１０ｍｇ／ｍ²以上がより好ましい。

試料Ｅ３、試料Ｅ５、試料Ｅ７と、試料Ｒ６、試料Ｒ８、試料Ｒ１０との比較より、試料Ｅ３、試料Ｅ５、試料Ｅ７の方が耐退色性に優れることがわかった。この結果より、皮膜中での顔料量は８０ｍｇ／ｍ²以下であることが好ましく、５０ｍｇ／ｍ²以下であることがより好ましい。

試料Ｅ１および試料Ｒ１１の比較より、試料Ｅ１の方が親水性に優れることがわかった。これは、試料Ｒ１１のように、顔料に使用する分散剤がポリアクリル酸系樹脂の場合には、皮膜表面にポリアクリル酸系樹脂がブリードアウトし易くなり、その結果、親水性を低下させるおそれがあるためであると考えられる。また、試料Ｅ１と試料Ｅ２０との比較により、試料Ｅ１の方が製造時の顔料分散性に優れることがわかる。これは、試料Ｅ２０のように、顔料に使用する分散剤がアニオン型界面活性剤の場合には、塗料中で顔料が沈殿しやすくなるためであり、この場合には、塗料の管理や取り扱いが困難になったり、生産性が悪くなるおそれがある。このような観点から、顔料に使用する分散剤は、カチオン型あるいはノニオン型界面活性剤の方が好ましい。

以上のように、アクリル変性エポキシ樹脂、メラミン樹脂、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂、および顔料からなり、皮膜中の顔料存在量が１〜８０ｍｇ／ｍ²に指定された親水性皮膜を有する熱交換器用フィン材（試料Ｅ１〜試料Ｅ２０）は、親水性、意匠性、及び耐退色性に優れている。さらに、試料Ｅ１〜試料Ｅ２０のフィン材においては、親水性着色皮膜が、珪酸のアルカリ金属塩やアルミナ等の硬度の高い無機系化合物を必ずしも含む必要がない。そのため、例えば成形時に金型摩耗を起こしたり、フィン材にクラックが発生したりすることを防止できる。すなわち、フィン材の成形性の低下を防止できる。また、試料Ｅ１〜試料Ｅ２０のフィン材においては、親水性着色皮膜は、一度の塗装工程にて得ることが可能であり、例えば２種類以上の塗料を重ね塗りして親水層と着色層とを分けて形成する必要がない。

（変形例）
本例は、親水性着色皮膜と耐食性皮膜とからなる塗膜を有する熱交換器用フィン材の例である。図２に例示されるように、本例のフィン材１は、塗膜３として、親水性着色皮膜３１と耐食性皮膜３２とを有し、最外層が親水性着色皮膜３１からなる。その他の構成は実施例１と同様である。すなわち、本例のフィン材１は、基板２と、基板２上に形成された化成皮膜４と、化成皮膜４上に形成された耐食性皮膜３２と、耐食性皮膜３２上に形成された親水性着色皮膜３１とを有する。このように耐食性皮膜３２を形成することにより、フィン材の耐食性をより高めることができる。

（実施例２）
本例は、実施例１のフィン材からなるフィンを備えた熱交換器の例である。図３に例示されるように、熱交換器７は、クロスフィンチューブ型であり、フィン材１からなる多数の板状のフィン８と、これらを貫通する伝熱用の金属管９とを有する。各フィン８は、所定の間隔を明けて平行に配置されている。フィン８の幅は例えば２５．４ｍｍ、高さは例えば２９０ｍｍ、フィン８の積層ピッチは例えば１．４ｍｍ、熱交換器１の全体の幅は例えば３００ｍｍである。フィン８の高さ方向が基板の圧延平行方向である。フィン８の幅における金属管９を２列とし、フィン８の高さにおける金属管９の段数を１４段とした。なお、図３においては、図面作成の便宜のため、金属管９の数を省略している。また、金属管９は、内面にらせん溝を有する銅管である。金属管の寸法は、外径：７．０ｍｍ、底肉厚：０．４５ｍｍ、フィン高さ：０．２０ｍｍ、フィン頂角：１５．０°、らせん角：１０．０°である。

熱交換器７は、次のようにし作製した。まず、フィン材１からなるフィン８に、金属管８を挿通して固定するための高さ１〜４ｍｍのフィンカラー部を有する組み付け孔（図示略）をプレス加工により形成した。フィン８を積層した後に、組み付け孔の内部に、別途作製した金属管７を挿通させた。金属管９としては、転造加工等によって内面に溝加工を施すと共に、定尺切断・ヘアピン曲げ加工を施した銅管を用いた。次に、金属管９の一端から拡管プラグを挿入し、金属管９の外径を広げることにより、金属管９をフィン８に固着させた。拡管プラグを抜いた後、Ｕベント管を金属管９にろう付け接合することにより、熱交換器７を得た。

フィン材１として、実施例１における試料Ｅ１〜Ｅ２０を用いることにより、熱交換器７は、フィン８が親水性、意匠性、及び耐退色性に優れる。また、フィン材１の親水性着色皮膜３１は、珪酸のアルカリ金属塩やアルミナ等の硬度の高い無機系化合物を必ずしも含まない。そのため、例えば熱交換器７の製造時におけるフィン材１の成形時に金型摩耗を起こしたり、フィン材１にクラックが発生したりすることを防止できる。

１ フィン材
２ 基板
３ 塗膜
３１ 親水性着色皮膜
７ 熱交換器
８ フィン

Claims (11)

1. アルミニウムからなる基板と、
   該基板上に形成された１層又は２層以上の皮膜からなる塗膜と、を有する熱交換器用フィン材であって、
   上記塗膜は、最表面に親水性着色皮膜を有し、
   該親水性着色皮膜は、アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）、メラミン樹脂（Ｂ）、パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）、及び顔料（Ｄ）を含有し、
   上記親水性着色皮膜中の顔料（Ｄ）の含有量が１〜８０ｍｇ／ｍ²であり、
   上記親水性着色皮膜の水接触角が２０°以下であり、
   上記熱交換器用フィン材を流速５Ｌ／時間の流水に２４時間浸漬する浸漬試験後における上記親水性着色皮膜の流水への溶出率が１質量％以下である、熱交換器用フィン材。
2. 上記浸漬試験後の上記親水性着色皮膜の退色度が、Ｌａｂ表色系において（ΔＬ，Δａ，Δｂ）＝（±２．５，±１．０，±１．０）である、請求項１に記載の熱交換器用フィン材。
3. 上記親水性着色皮膜は、該親水性着色皮膜中の樹脂成分１００質量部に対して上記アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）を４５〜６５質量部含有する、請求項１又は２に記載の熱交換器用フィン材。
4. 上記親水性着色皮膜は、該親水性着色皮膜中の樹脂成分１００質量部に対して上記メラミン樹脂（Ｂ）を２〜１３質量部含有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
5. 上記親水性着色皮膜は、上記アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）の含有量に対する上記メラミン樹脂（Ｂ）の含有量の比が質量比で０．０３〜０．２５である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
6. 上記親水性着色皮膜は、該親水性着色皮膜中の樹脂成分１００質量部に対して上記パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）を３０〜５０質量部含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
7. 上記親水性着色皮膜は、上記アクリル変性エポキシ樹脂（Ａ）の含有量に対する上記パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）の含有量の比が質量比で５／１４〜１１／８である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
8. 上記親水性着色皮膜は、上記メラミン樹脂（Ｂ）の含有量に対する上記パーフルオロアルキル基含有アルコール樹脂（Ｃ）の含有量の比が質量比で３／１〜１０／１である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
9. 前記親水性着色皮膜が、さらに抗菌剤及び防かび剤の少なくとも一方を含有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
10. 上記塗膜は、上記親水性着色皮膜と上記基板との間に、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、エステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有する耐食性皮膜を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材からなるフィンを備えた、熱交換器。

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