JP2021162164A - Aluminum fin material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウム製フィン材に関し、特に、空調機等の熱交換器に好適に用いられるアルミニウム製フィン材に関する。 The present invention relates to an aluminum fin material, and more particularly to an aluminum fin material preferably used for a heat exchanger such as an air conditioner.
熱交換器は、ルームエアコン、パッケージエアコン、冷凍ショーケース、冷蔵庫、オイルクーラ、ラジエータなどの様々な分野の製品に用いられている。熱交換器のフィンの材料としては、熱伝導性、加工性、耐食性などに優れるアルミニウムやアルミニウム合金が一般的である。プレートフィン式やプレートアンドチューブ式の熱交換器は、フィンが狭い間隔で並列した構造を有している。 Heat exchangers are used in products in various fields such as room air conditioners, packaged air conditioners, freezing showcases, refrigerators, oil coolers, and radiators. As a material for fins of a heat exchanger, aluminum or an aluminum alloy having excellent thermal conductivity, workability, corrosion resistance, etc. is generally used. Plate fin type and plate and tube type heat exchangers have a structure in which fins are arranged side by side at narrow intervals.
熱交換器のフィンは、表面温度が露点以下になると結露水が付着した状態になる。フィンの表面の親水性が低い場合には、付着した結露水の接触角が大きくなるため、水飛びと呼ばれる生活環境中に飛散が生ずる。また、かかる結露水が合わさって大きくなると、隣接するフィン間にブリッジを形成し、フィン間の通風路を閉塞し、通風抵抗が増大する。
このような水飛びの防止や通風抵抗の低減を目的として、例えば特許文献1には、フィンの表面に親水性皮膜を塗布、形成する技術が提案されている。
When the surface temperature of the fins of the heat exchanger falls below the dew point, dew condensation water adheres to the fins. When the hydrophilicity of the surface of the fin is low, the contact angle of the adhering dew condensation water becomes large, so that the water splashes in the living environment called water splash. Further, when the condensed water is combined and becomes large, a bridge is formed between the adjacent fins, the ventilation path between the fins is blocked, and the ventilation resistance is increased.
For the purpose of preventing such water splashing and reducing ventilation resistance, for example,
他方、フィンは建材、食物、生活用品等から揮発、飛散した浮遊物に由来する油性成分を主成分とする汚染物質が表面に付着するおそれがある。かかる汚染物質は撥水化物質であることから、フィンの表面に付着すると親水性が劣化する。
このような撥水化物質をフィンの表面に付着し難くするためには、フィン材に親水性と同時に撥油性を付与することが有効である。例えば特許文献2では、親水性樹脂にケン化度90%以上のポリビニルアルコール系樹脂を所定量含有させることで、親水性と撥油性の両方を有する塗膜を備えるアルミニウムフィン材が開示されている。
On the other hand, the fins may have pollutants mainly composed of oily components derived from suspended matter volatilized and scattered from building materials, foods, daily necessities, etc., adhering to the surface. Since such pollutants are water-repellent substances, their hydrophilicity deteriorates when they adhere to the surface of fins.
In order to make it difficult for such a water-repellent substance to adhere to the surface of the fin, it is effective to impart hydrophilicity and oil repellency to the fin material at the same time. For example,
しかしながら、特許文献2に係る技術によると、撥油性を向上させるべく、ケン化度90%以上のポリビニルアルコール系樹脂の含有量を増加させると、親水性が低下してしまう。このように、撥油性及び親水性の両方について所望する高い効力を得るには限界があった。
However, according to the technique according to
上記状況を鑑みて本発明者らが鋭意検討した結果、親水性樹脂及び界面活性剤を含有する親水性皮膜と、機能性皮膜とを備えることで、汚染物質の付着を好適に抑制できる撥油性と良好な親水性とを両立できることを新たに見出した。しかしながら、用いる成分によっては臭気が発生するおそれがあることも分かった。 As a result of diligent studies by the present inventors in view of the above situation, oil repellency capable of suitably suppressing the adhesion of pollutants by providing a hydrophilic film containing a hydrophilic resin and a surfactant and a functional film. It was newly found that both good hydrophilicity and good hydrophilicity can be achieved. However, it was also found that an odor may be generated depending on the components used.
そこで本発明では、汚染物質の付着を好適に抑制できる撥油性と良好な親水性とを両立し、かつ臭気の発生を抑制したアルミニウム製フィン材の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an aluminum fin material that has both oil repellency that can suitably suppress the adhesion of pollutants and good hydrophilicity and that suppresses the generation of odor.
本発明は、以下の[1]〜[6]に係るものである。
[1] アルミニウム板と、親水性皮膜と、機能性皮膜と、をこの順に備え、前記親水性皮膜は界面活性剤及び親水性樹脂を含有し、前記機能性皮膜はシリコーン成分を含有し、前記界面活性剤は親油基としてアルキル鎖を有し、前記アルキル鎖の炭素数が17以上である、アルミニウム製フィン材。
[2] 前記界面活性剤がアニオン型界面活性剤である、前記[1]に記載のアルミニウム製フィン材。
[3] 前記アニオン型界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルりん酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、及びポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸塩からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含む、前記[2]に記載のアルミニウム製フィン材。
[4] 前記シリコーン成分が、エポキシ基、メタクリル基、フェニル基、及び水素基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基を構造中に有する変性ポリジメチルシロキサン誘導体を含む、前記[1]〜[3]のいずれか1に記載のアルミニウム製フィン材。
[5] 前記機能性皮膜における前記シリコーン成分の付着量が0.0010〜1.0g/m2である、前記[1]〜[4]のいずれか1に記載のアルミニウム製フィン材。
[6] 前記アルミニウム板と前記親水性皮膜との間に耐食性皮膜をさらに備え、前記耐食性皮膜は疎水性樹脂を含有する、前記[1]〜[5]のいずれか1に記載のアルミニウム製フィン材。
The present invention relates to the following [1] to [6].
[1] An aluminum plate, a hydrophilic film, and a functional film are provided in this order. The hydrophilic film contains a surfactant and a hydrophilic resin, and the functional film contains a silicone component. The surfactant is an aluminum fin material having an alkyl chain as a lipophilic group and having 17 or more carbon atoms in the alkyl chain.
[2] The aluminum fin material according to the above [1], wherein the surfactant is an anionic surfactant.
[3] The anionic surfactant contains at least one compound selected from the group consisting of polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and polyoxyethylene alkyl sulfosuccinate. , The aluminum fin material according to the above [2].
[4] The silicone component comprises a modified polydimethylsiloxane derivative having at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, a methacryl group, a phenyl group, and a hydrogen group in its structure [1]. The aluminum fin material according to any one of [3].
[5] The aluminum fin material according to any one of [1] to [4], wherein the amount of the silicone component adhered to the functional film is 0.0010 to 1.0 g / m 2.
[6] The aluminum fin according to any one of [1] to [5], wherein a corrosion-resistant film is further provided between the aluminum plate and the hydrophilic film, and the corrosion-resistant film contains a hydrophobic resin. Material.
本発明によれば、良好な撥油性及び親水性を両立し、かつ臭気の発生も抑制されたアルミニウム製フィン材を提供できる。その結果、汚染物質の付着を好適に抑制しつつ、水飛びの防止や通風抵抗の低減が実現されたアルミニウム製フィン材を、不快な臭気を伴うことなく使用することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an aluminum fin material that has both good oil repellency and hydrophilicity and suppresses the generation of odor. As a result, it is possible to use an aluminum fin material that can prevent water splashing and reduce ventilation resistance while suitably suppressing the adhesion of pollutants without causing an unpleasant odor.
以下、本発明に係るアルミニウム製フィン材を実施するための形態について、詳細に説明する。なお数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。 Hereinafter, a mode for carrying out the aluminum fin material according to the present invention will be described in detail. Note that "~" indicating a numerical range is used to mean that the numerical values described before and after the numerical range are included as the lower limit value and the upper limit value.
<アルミニウム製フィン材>
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材10(以下、単にフィン材と称することがある。)は、図1に示すように、アルミニウム板1と、親水性皮膜2と、機能性皮膜3とをこの順に備えるものである。アルミニウム板1と親水性皮膜2との間には耐食性皮膜を備えていてもよく、アルミニウム板1と耐食性皮膜との間には、さらに下地処理層を備えていてもよい。機能性皮膜3は親水性皮膜2上に形成されることが好ましい。
アルミニウム板1の少なくとも一方の面が上記構成であればよく、アルミニウム板1の両面が上記構成であってもよい。また、アルミニウム板1の両面が上記構成である場合、両面は同じ態様である必要はない。
<Aluminum fin material>
As shown in FIG. 1, the aluminum fin material 10 (hereinafter, may be simply referred to as a fin material) according to the present embodiment includes an
At least one surface of the
親水性皮膜2は界面活性剤及び親水性樹脂を含有し、界面活性剤は親油基としてアルキル鎖を有する。かかるアルキル鎖の炭素数は17以上である。また、機能性皮膜3はシリコーン成分を含有する。
親水性皮膜2と機能性皮膜3を備えることにより、フィン材に汚染物質の付着を好適に抑制できる撥油性と、水飛びの防止や通風抵抗の低減を実現できる親水性といった特性を、互いに阻害することなく両立、向上できる。
The
By providing the
機能性皮膜による撥油性の効果は、結露水が発生しない状態においても維持される。そのため、フィン材は、冷房運転時であるか否かに関わらず、油性成分を主成分とする汚染物質の付着を抑制することによって、親水性の劣化を抑制できる。 The oil-repellent effect of the functional film is maintained even in the absence of dew condensation. Therefore, the fin material can suppress the deterioration of hydrophilicity by suppressing the adhesion of pollutants containing an oily component as a main component, regardless of whether or not it is in the cooling operation.
(アルミニウム板)
アルミニウム板は、アルミニウムからなる板と、アルミニウム合金からなる板とを含む概念であり、アルミニウム製フィン材に従来用いられているアルミニウム板を用いることができる。
アルミニウム板としては、熱伝導性及び加工性に優れることから、JIS H 4000:2014に規定されている1000系のアルミニウムが好ましい。より具体的には、アルミニウム板として合金番号1050、1070、1200のアルミニウムがより好ましい。但し上記記載は、アルミニウム板として、2000系ないし9000系のアルミニウム合金や、その他のアルミニウム板を用いることを何ら排除するものではない。
(Aluminum plate)
The aluminum plate is a concept including a plate made of aluminum and a plate made of an aluminum alloy, and an aluminum plate conventionally used for an aluminum fin material can be used.
As the aluminum plate, 1000 series aluminum specified in JIS H 4000: 2014 is preferable because it is excellent in thermal conductivity and workability. More specifically, aluminum having alloy numbers 1050, 1050, and 1200 is more preferable as the aluminum plate. However, the above description does not exclude the use of 2000 to 9000 series aluminum alloys or other aluminum plates as the aluminum plate.
アルミニウム板は、フィン材の用途や仕様などに応じて適宜所望する厚さとする。熱交換器用のフィン材については、フィンの強度等の点から、厚さは0.08mm以上が好ましく、0.1mm以上がより好ましい。一方、フィンへの加工性や熱交換効率等の点から、厚さは0.3mm以下が好ましく、0.2mm以下がより好ましい。 The thickness of the aluminum plate is appropriately desired according to the application and specifications of the fin material. The fin material for the heat exchanger preferably has a thickness of 0.08 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, from the viewpoint of fin strength and the like. On the other hand, from the viewpoint of processability to fins, heat exchange efficiency, etc., the thickness is preferably 0.3 mm or less, more preferably 0.2 mm or less.
(親水性皮膜)
親水性皮膜はフィン材の表面に親水性を付与する皮膜であり、親水性樹脂及び界面活性剤を含有する。これにより、親水性皮膜上に機能性皮膜を備えた場合でも、機能性皮膜による撥油性と共に、良好な親水性も両立できる。これは、界面活性剤の表出作用によるものだと考えられる。
親水性皮膜は、親水性樹脂と界面活性剤とを含有する樹脂塗料をアルミニウム板上、又はアルミニウム板上に下地処理層や耐食性皮膜を備える場合にはその層又は皮膜上に、塗布、乾燥等により固化することで形成できる。
(Hydrophilic film)
The hydrophilic film is a film that imparts hydrophilicity to the surface of the fin material, and contains a hydrophilic resin and a surfactant. As a result, even when a functional film is provided on the hydrophilic film, good hydrophilicity can be achieved as well as oil repellency due to the functional film. This is considered to be due to the expression action of the surfactant.
The hydrophilic film is formed by applying a resin coating material containing a hydrophilic resin and a surfactant on an aluminum plate, or when a base treatment layer or a corrosion-resistant film is provided on the aluminum plate, applying, drying, etc. on the layer or film. It can be formed by solidifying with.
界面活性剤は親水基と親油基を有し、親油基として炭素数が17以上のアルキル鎖を有する。界面活性剤は分子量によって揮発性が異なり、炭素数が少ないと分子量も小さくなることから、揮発しやすく臭気が発生しやすいと考えられる。アルキル鎖の炭素数が17以上であることにより、揮発性が低く、臭気の発生が抑制される。 Surfactants have a hydrophilic group and a lipophilic group, and have an alkyl chain having 17 or more carbon atoms as the lipophilic group. Surfactants have different volatility depending on their molecular weight, and when the number of carbon atoms is small, the molecular weight also decreases. Therefore, it is considered that the surfactant is easily volatilized and odor is easily generated. When the number of carbon atoms in the alkyl chain is 17 or more, the volatility is low and the generation of odor is suppressed.
アルキル鎖の炭素数は17以上であればよいが、18以上が好ましい。また上限は特に限定されないが、親油性が強すぎて親水性の機能を阻害するのを防ぐ観点から、炭素数は25以下が好ましく、22以下がより好ましい。
また、アルキル鎖は直鎖状でも分岐状でもよい。
The number of carbon atoms in the alkyl chain may be 17 or more, but 18 or more is preferable. The upper limit is not particularly limited, but the carbon number is preferably 25 or less, more preferably 22 or less, from the viewpoint of preventing the lipophilicity from being too strong and inhibiting the hydrophilic function.
Further, the alkyl chain may be linear or branched.
界面活性剤はアニオン型、カチオン型、ノニオン型のいずれも適用可能であるが、親水性皮膜中での分散のしやすさの観点からアニオン型界面活性剤が好ましい。 As the surfactant, any of an anion type, cation type and nonionic type can be applied, but an anion type surfactant is preferable from the viewpoint of easy dispersion in the hydrophilic film.
アニオン型界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテルりん酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、及びポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸塩からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含むことが、親水性向上の観点からより好ましい。 The anionic surfactant may include, for example, at least one compound selected from the group consisting of polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and polyoxyethylene alkyl sulfosuccinate. , More preferable from the viewpoint of improving hydrophilicity.
親水性皮膜における界面活性剤の付着量は、十分な親水性を得る観点から、0.0003g/m2以上が好ましく、0.0005g/m2以上がより好ましく、0.001g/m2以上がさらに好ましい。また、親水性が強すぎて、機能性皮膜による撥油性を阻害するのを防ぐ観点から、界面活性剤の付着量は0.7g/m2以下が好ましく、0.5g/m2以下がより好ましく、0.05g/m2以下がさらに好ましい。
Adhesion amount of the surfactant in the hydrophilic coating, from the viewpoint of obtaining sufficient hydrophilicity, preferably from 0.0003 g / m 2 or more, more preferably 0.0005 g / m 2 or more, 0.001 g / m 2 or more More preferred. Further, from the viewpoint of preventing the oil repellency of the functional film from being hindered due to being too hydrophilic, the amount of the surfactant adhered is preferably 0.7 g / m 2 or less, more preferably 0.5 g / m 2 or less. It is preferably 0.05 g / m 2 or less, and more preferably 0.05 g /
親水性樹脂は、親水基を有していればよく、1種の樹脂を含有しても、2種以上の樹脂を含有してもよい。親水基としては、例えば水酸基(ヒドロキシ基)、カルボキシル基、スルホン酸基、ポリエーテル基等が挙げられる。
水酸基を有するものとしては、ポリエチレングリコール(PEG、PEO)、ポリビニルアルコール(PVA)等が挙げられる。カルボキシル基を有するものとしては、ポリアクリル酸(PAA)等が挙げられる。ヒドロキシ基とカルボキシル基を有するものとしては、カルボキシメチルセルロース(CMC)等が挙げられる。スルホン酸基を有するものとしては、スルホエチルアクリレート等が挙げられる。ポリエーテル基を有するものとしては、ポリエチレングリコール(PEG、PEO)や、その変性化合物等が挙げられる。
The hydrophilic resin may have a hydrophilic group and may contain one kind of resin or two or more kinds of resins. Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group (hydroxy group), a carboxyl group, a sulfonic acid group, a polyether group and the like.
Examples of those having a hydroxyl group include polyethylene glycol (PEG, PEO) and polyvinyl alcohol (PVA). Examples of those having a carboxyl group include polyacrylic acid (PAA) and the like. Examples of those having a hydroxy group and a carboxyl group include carboxymethyl cellulose (CMC). Examples of those having a sulfonic acid group include sulfoethyl acrylate. Examples of those having a polyether group include polyethylene glycol (PEG, PEO) and modified compounds thereof.
これらの他に、親水基を有する単量体の2種以上の共重合体も適用でき、例えばアクリル酸とスルホエチルアクリレートの共重合体が好ましい。
共重合体である場合には、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体等、単量体の配列方法には特に限定されない。
In addition to these, two or more copolymers of monomers having a hydrophilic group can also be applied, and for example, a copolymer of acrylic acid and sulfoethyl acrylate is preferable.
In the case of a copolymer, the method of arranging the monomers such as an alternating copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, and a random copolymer is not particularly limited.
親水性皮膜における親水性樹脂の付着量は、十分な親水性を得る観点から0.05g/m2以上が好ましく、0.1g/m2以上がより好ましく、0.3g/m2以上がさらに好ましい。また、フィン材の表面が水に濡れた際に親水性樹脂が溶出して機能性皮膜による撥油性を阻害するのを防ぐ観点から、親水性樹脂の付着量は5g/m2以下が好ましく、1g/m2以下がより好ましく、0.8g/m2以下がさらに好ましい。 Adhesion amount of the hydrophilic resin in the hydrophilic coating is sufficient from the viewpoint of obtaining a hydrophilic 0.05 g / m 2 or more preferably, 0.1 g / m 2 or more preferably, 0.3 g / m 2 or more and more preferable. Further, from the viewpoint of preventing the hydrophilic resin from eluting when the surface of the fin material gets wet with water and inhibiting the oil repellency of the functional film, the amount of the hydrophilic resin adhered is preferably 5 g / m 2 or less. 1 g / m 2 or less is more preferable, and 0.8 g / m 2 or less is further preferable.
親水性皮膜には、親水性樹脂及び界面活性剤の他に、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有させてもよい。任意成分としては、例えば塗装性、作業性、皮膜の物性などを改善するための各種の水系溶媒や塗料添加物等が挙げられる。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、1種が含まれていても、2種以上が含まれていてもよい。
In addition to the hydrophilic resin and the surfactant, the hydrophilic film may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the optional component include various aqueous solvents and paint additives for improving the paintability, workability, and physical properties of the film.
Examples of the paint additive include a water-soluble organic solvent, a cross-linking agent, a surface conditioner, a wet dispersant, an antioxidant, an antioxidant, an antifoaming agent, a rust preventive, an antibacterial agent, and an antifungal agent. .. These paint additives may contain one kind or two or more kinds.
親水性皮膜の厚さは特に限定されないが、親水性皮膜の密度を1g/cm3と仮定すると、良好な親水性を得る点から厚さは0.01μm以上が好ましく、0.1μm以上がより好ましく、0.3μm以上がさらに好ましい。また、皮膜形成時の良好な塗布作業性を得る観点から、5μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましく、0.8μm以下がさらに好ましい。
親水性皮膜の膜厚は、親水性皮膜の成膜に用いる塗料組成物の濃度や、成膜に用いるバーコーターNo.の選択などによって調整することができる。
The thickness of the hydrophilic film is not particularly limited, but assuming that the density of the hydrophilic film is 1 g / cm 3 , the thickness is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more from the viewpoint of obtaining good hydrophilicity. It is preferable, and 0.3 μm or more is more preferable. Further, from the viewpoint of obtaining good coating workability at the time of film formation, 5 μm or less is preferable, 1 μm or less is more preferable, and 0.8 μm or less is further preferable.
The film thickness of the hydrophilic film is determined by the concentration of the coating composition used for forming the hydrophilic film and the bar coater No. 1 used for forming the film. It can be adjusted by selecting.
(機能性皮膜)
機能性皮膜はシリコーン成分を含有する。
汚染物質の付着抑制としてフィン材の最表面に形成される機能性皮膜に、表面自由エネルギーが小さく、物質の付着性が低いと考えられるシリコーン成分を含むことにより、油性成分を中心とした汚染物質の付着を低減できる。
(Functional film)
The functional film contains a silicone component.
The functional film formed on the outermost surface of the fin material to suppress the adhesion of pollutants contains a silicone component that has low surface free energy and is considered to have low substance adhesion, so that pollutants centered on oily components Adhesion can be reduced.
機能性皮膜がフィン材表面の潤滑性を高める潤滑性皮膜である場合には、潤滑性を高める樹脂(以下、機能性樹脂と称することがある。)をさらに含有することが好ましい。機能性樹脂を含む潤滑性皮膜とすると、フィン材の表面の摩擦係数が低減され、フィン材をフィンに加工するときのプレス成形性などが向上する。
機能性皮膜は、シリコーン成分と、必要に応じて機能性樹脂とを含有する塗料を親水性皮膜上に塗布、乾燥等により固化することで形成できる。
When the functional film is a lubricating film that enhances the lubricity of the surface of the fin material, it is preferable to further contain a resin that enhances the lubricity (hereinafter, may be referred to as a functional resin). When the lubricating film contains a functional resin, the friction coefficient on the surface of the fin material is reduced, and the press formability when the fin material is processed into fins is improved.
The functional film can be formed by applying a coating material containing a silicone component and, if necessary, a functional resin, onto the hydrophilic film, and solidifying the coating by drying or the like.
シリコーン成分とは、ケイ素化合物の重合体であり、シロキサン結合を骨格とする化合物である。シリコーン成分は、特に塗料における分散性や樹脂皮膜における定着性が高いことから、ポリエーテル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、フェニル基、水素基、水酸基から選択される1種以上の官能基を構造中に有する変性したポリジメチルシロキサン誘導体を含むことが好ましく、エポキシ基、メタクリル基、フェニル基及び水素基からなる群より選択される1種以上の官能基を構造中に有する変性ポリジメチルシロキサン誘導体を含むことがより好ましい。また、長鎖アルキル基を含有するシリコーンも好ましい。
かかる変性ポリジメチルシロキサン誘導体や長鎖アルキル基を含有するシリコーンは、ノニオン性、アニオン性、カチオン性のいずれをも用いることができ、中でもノニオン性が好ましい。
The silicone component is a polymer of a silicon compound, and is a compound having a siloxane bond as a skeleton. The silicone component is one or more functional groups selected from a polyether group, an epoxy group, a methacryl group, an amino group, a phenyl group, a hydrogen group, and a hydroxyl group because of its high dispersibility in a coating material and high fixability in a resin film. It is preferable to contain a modified polydimethylsiloxane derivative having the above in the structure, and the modified polydimethylsiloxane having one or more functional groups selected from the group consisting of an epoxy group, a methacryl group, a phenyl group and a hydrogen group in the structure. More preferably, it contains a derivative. Silicone containing a long-chain alkyl group is also preferable.
As the modified polydimethylsiloxane derivative or the silicone containing a long-chain alkyl group, any of nonionic, anionic and cationic properties can be used, and among them, nonionic property is preferable.
機能性皮膜におけるシリコーン成分の付着量は、十分な撥油性を得て、油性成分の付着を抑制する観点から0.0010g/m2以上が好ましく、0.006g/m2以上がより好ましく、0.01g/m2以上がさらに好ましい。一方、シリコーン成分は、撥油性であると同時に疎水性も示すことから、親水性皮膜による親水性機能が阻害されるのを防ぐ観点から、シリコーン成分の付着量は1.0g/m2以下が好ましく、0.3g/m2以下がより好ましく、0.1g/m2以下がさらに好ましい。 Adhesion amount of the silicone component in the functional coating, sufficient oil repellency was obtained, and preferably from 0.0010 g / m 2 or more from the viewpoint of suppressing the adhesion of oil components, 0.006 g / m 2 or more, and 0 More preferably, it is 0.01 g / m 2 or more. On the other hand, since the silicone component exhibits both oil repellency and hydrophobicity, the amount of the silicone component adhered is 1.0 g / m 2 or less from the viewpoint of preventing the hydrophilic function of the hydrophilic film from being impaired. Preferably, 0.3 g / m 2 or less is more preferable, and 0.1 g / m 2 or less is further preferable.
機能性皮膜が潤滑性皮膜である場合、機能性樹脂としては、例えば親水基を有する樹脂が挙げられる。樹脂は1種を含有しても、2種以上を含有してもよい。親水基としては、例えば水酸基(ヒドロキシ基)、カルボキシル基、スルホン酸基、ポリエーテル基等が挙げられる。
水酸基を有するものとしては、ポリエチレングリコール(PEG、PEO)、ポリビニルアルコール(PVA)等が挙げられる。カルボキシル基を有するものとしては、ポリアクリル酸(PAA)等が挙げられる。ヒドロキシ基とカルボキシル基を有するものとしては、カルボキシメチルセルロース(CMC)等が挙げられる。スルホン酸基を有するものとしては、スルホエチルアクリレート等が挙げられる。ポリエーテル基を有するものとしては、ポリエチレングリコール(PEG、PEO)や、その変性化合物等が挙げられる。これらの他に、親水基を有する単量体の2種以上の共重合体も適用できる。
中でも水酸基を有するものが好ましく、ポリエチレングリコール(PEG、PEO)がより好ましい。
When the functional film is a lubricating film, examples of the functional resin include resins having a hydrophilic group. The resin may contain one kind or two or more kinds. Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group (hydroxy group), a carboxyl group, a sulfonic acid group, a polyether group and the like.
Examples of those having a hydroxyl group include polyethylene glycol (PEG, PEO) and polyvinyl alcohol (PVA). Examples of those having a carboxyl group include polyacrylic acid (PAA) and the like. Examples of those having a hydroxy group and a carboxyl group include carboxymethyl cellulose (CMC). Examples of those having a sulfonic acid group include sulfoethyl acrylate. Examples of those having a polyether group include polyethylene glycol (PEG, PEO) and modified compounds thereof. In addition to these, two or more copolymers of monomers having a hydrophilic group can also be applied.
Among them, those having a hydroxyl group are preferable, and polyethylene glycol (PEG, PEO) is more preferable.
機能性皮膜には、上記の他に、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有させてもよい。任意成分としては、例えば塗装性、作業性、皮膜の物性などを改善するための各種の水系溶媒や塗料添加物等が挙げられる。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、界面活性剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、1種が含まれていても、2種以上が含まれていてもよい。
In addition to the above, the functional film may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the optional component include various aqueous solvents and paint additives for improving the paintability, workability, and physical properties of the film.
Paint additives include, for example, water-soluble organic solvents, cross-linking agents, surfactants, surface conditioners, wet dispersants, anti-settling agents, antioxidants, defoamers, rust inhibitors, antibacterial agents, and antifungal agents. And so on. These paint additives may contain one kind or two or more kinds.
機能性皮膜における機能性樹脂の付着量は、十分な潤滑性を得る観点から0.01g/m2以上が好ましく、0.03g/m2以上がより好ましく、0.05g/m2以上がさらに好ましい。一方、フィン材の表面が水に濡れた場合に、機能性樹脂が溶出して撥油性を阻害したり、機能性皮膜の塗布作業性が低下するのを抑制する観点から、付着量は5g/m2以下が好ましく、0.5g/m2以下がより好ましく、0.3g/m2以下がさらに好ましい。 Adhesion amount of the functional resin in the functional coating is preferably from 0.01 g / m 2 or more from the viewpoint of obtaining sufficient lubricity, 0.03 g / m 2 or more preferably, 0.05 g / m 2 or more and more preferable. On the other hand, when the surface of the fin material gets wet with water, the amount of adhesion is 5 g / g from the viewpoint of suppressing the elution of the functional resin and inhibiting the oil repellency and the deterioration of the application workability of the functional film. m 2 or less, and more preferably at most 0.5 g / m 2, 0.3 g / m 2 or less is more preferred.
機能性皮膜の厚さは特に限定されないが、機能性皮膜の密度を1g/cm3と仮定すると、良好な撥油性を得る点から0.001μm以上が好ましく、0.01μm以上がより好ましく、0.03μm以上がさらに好ましい。また、皮膜形成時の良好な塗布作業性を得る観点から、5μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましく、0.5μm以下がさらに好ましい。
機能性皮膜の膜厚は、機能性皮膜の成膜に用いる塗料組成物の濃度や、成膜に用いるバーコーターNo.の選択などによって調整することができる。
The thickness of the functional film is not particularly limited, but assuming that the density of the functional film is 1 g / cm 3 , 0.001 μm or more is preferable, 0.01 μm or more is more preferable, and 0 is obtained from the viewpoint of obtaining good oil repellency. It is more preferably .03 μm or more. Further, from the viewpoint of obtaining good coating workability at the time of film formation, 5 μm or less is preferable, 1 μm or less is more preferable, and 0.5 μm or less is further preferable.
The film thickness of the functional film is determined by the concentration of the coating composition used for forming the functional film and the bar coater No. used for the film formation. It can be adjusted by selecting.
なお、親水性皮膜と機能性皮膜の合計の膜厚は、フィン材の熱交換効率の低下を抑制する観点から、5μm以下が好ましい。 The total film thickness of the hydrophilic film and the functional film is preferably 5 μm or less from the viewpoint of suppressing a decrease in heat exchange efficiency of the fin material.
(下地処理層)
下地処理層は、所望により、アルミニウム板と親水性皮膜との間に備えることができる。フィン材がさらに耐食性皮膜を備える場合には、下地処理層はアルミニウム板と耐食性皮膜との間に備えることができる。
下地処理層を備えることにより、アルミニウム板の耐食性を高めることができ、また、アルミニウム板と親水性皮膜との密着性や、耐食性皮膜を備える場合には、アルミニウム板と耐食性皮膜との密着性を高めることができる。
(Base treatment layer)
The base treatment layer can be provided between the aluminum plate and the hydrophilic film, if desired. When the fin material further includes a corrosion-resistant film, the base treatment layer can be provided between the aluminum plate and the corrosion-resistant film.
By providing the base treatment layer, the corrosion resistance of the aluminum plate can be enhanced, and the adhesion between the aluminum plate and the hydrophilic film, and when the corrosion resistant film is provided, the adhesion between the aluminum plate and the corrosion resistant film can be improved. Can be enhanced.
下地処理層は、アルミニウム板に耐食性を付与できればよく、従来公知のものを用いることができる。例えば、無機酸化物又は無機−有機複合化合物からなる層を用いることができる。
無機酸化物や無機−有機複合化合物を構成する無機材料としては、主成分としてクロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)又はチタン(Ti)が好ましい。
As the base treatment layer, a conventionally known one can be used as long as it can impart corrosion resistance to the aluminum plate. For example, a layer made of an inorganic oxide or an inorganic-organic composite compound can be used.
As the inorganic material constituting the inorganic oxide or the inorganic-organic composite compound, chromium (Cr), zirconium (Zr) or titanium (Ti) is preferable as the main component.
下地処理層となる無機酸化物からなる層は、例えば、アルミニウム板にリン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理、酸化ジルコニウム処理、クロム酸クロメート処理、リン酸亜鉛処理、リン酸チタン酸処理等を行うことによって形成できる。但し、無機酸化物の種類は、これらの処理で形成されるものに限定されない。 For the layer made of inorganic oxide to be the base treatment layer, for example, an aluminum plate is subjected to phosphoric acid chromate treatment, zirconium phosphate treatment, zirconium oxide treatment, chromic acid chromate treatment, zinc phosphate treatment, titanium phosphate treatment, or the like. Can be formed by However, the types of inorganic oxides are not limited to those formed by these treatments.
下地処理層となる無機−有機複合化合物からなる層は、例えば、アルミニウム板に塗布型クロメート処理や、塗布型ジルコニウム処理等を行うことによって形成できる。このような無機−有機複合化合物の具体例としては、例えば、アクリル−ジルコニウム複合体などが挙げられる。 The layer made of an inorganic-organic composite compound to be a base treatment layer can be formed, for example, by subjecting an aluminum plate to a coating type chromate treatment, a coating type zirconium treatment, or the like. Specific examples of such an inorganic-organic composite compound include an acrylic-zirconium complex and the like.
下地処理層の膜厚等は特に限定されず、適宜設定すればよいが、単位面積あたりの付着量が金属(Cr、Zr、Ti)換算で1〜100mg/m2となるように形成されることが好ましく、膜厚は1〜100nmが好ましい。
下地処理層の付着量や膜厚は、下地処理層の成膜に用いる化成処理液の濃度や、成膜処理時間を調節することによって調整することができる。
The film thickness of the base treatment layer is not particularly limited and may be set as appropriate, but it is formed so that the amount of adhesion per unit area is 1 to 100 mg / m 2 in terms of metal (Cr, Zr, Ti). The film thickness is preferably 1 to 100 nm.
The amount of adhesion and the film thickness of the base treatment layer can be adjusted by adjusting the concentration of the chemical conversion treatment liquid used for film formation of the base treatment layer and the film formation treatment time.
下地処理層を形成する前に、アルミニウム板の表面をアルカリ性脱脂液を用いて予め脱脂してもよく、これにより下地処理の反応性が向上し、さらに、形成された下地処理層の密着性も向上する。 Before forming the base treatment layer, the surface of the aluminum plate may be degreased in advance with an alkaline degreasing liquid, which improves the reactivity of the base treatment and further improves the adhesion of the formed base treatment layer. improves.
(耐食性皮膜)
耐食性皮膜は、主として、アルミニウム板の耐食性を高めるために、アルミニウム板と親水性皮膜との間に備えていてもよい層であり、疎水性樹脂を含有することが好ましい。アルミニウム板の表面に下地処理層が形成されている場合には、耐食性皮膜は下地処理層と親水性皮膜との間に備えられる。
耐食性皮膜は、例えば疎水性樹脂を含有する樹脂塗料をアルミニウム板上又は下地処理層上に塗布、乾燥等により固化することで形成できる。
(Corrosion resistant film)
The corrosion-resistant film is a layer that may be provided between the aluminum plate and the hydrophilic film mainly in order to enhance the corrosion resistance of the aluminum plate, and preferably contains a hydrophobic resin. When the base treatment layer is formed on the surface of the aluminum plate, the corrosion resistant film is provided between the base treatment layer and the hydrophilic film.
The corrosion-resistant film can be formed, for example, by applying a resin coating material containing a hydrophobic resin on an aluminum plate or an undercoat layer and solidifying it by drying or the like.
耐食性皮膜によって、結露水などの水分、酸素、塩化物イオンをはじめとするイオン種などがアルミニウム板に浸入し難くなり、アルミニウム板の腐食や臭気を発生するアルミ酸化物の生成などが抑制される。 The corrosion-resistant film makes it difficult for moisture such as condensed water and ionic species such as oxygen and chloride ions to penetrate into the aluminum plate, and suppresses corrosion of the aluminum plate and formation of aluminum oxide that generates odor. ..
耐食性皮膜における疎水性樹脂は、従来公知の物を用いることができる。例えば、ポリエステル系、ポリオレフィン系、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系の各種樹脂が挙げられ、これらの1種または2種以上を混合したものを適用できる。 As the hydrophobic resin in the corrosion-resistant film, conventionally known ones can be used. For example, various resins such as polyester-based, polyolefin-based, epoxy-based, urethane-based, and acrylic-based resins can be mentioned, and one or a mixture of two or more of these resins can be applied.
耐食性皮膜には、上記の他に、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有させてもよい。任意成分としては、例えば塗装性、作業性、皮膜の物性などを改善するための各種の水系溶媒や塗料添加物等が挙げられる。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、界面活性剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、1種が含まれていても、2種以上が含まれていてもよい。
In addition to the above, the corrosion-resistant film may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the optional component include various aqueous solvents and paint additives for improving the paintability, workability, and physical properties of the film.
Paint additives include, for example, water-soluble organic solvents, cross-linking agents, surfactants, surface conditioners, wet dispersants, anti-settling agents, antioxidants, defoamers, rust inhibitors, antibacterial agents, and antifungal agents. And so on. These paint additives may contain one kind or two or more kinds.
耐食性皮膜における疎水性樹脂の付着量は特に限定されないが、アルミニウム板に十分な耐食性を付与する観点から、0.01g/m2以上が好ましく、0.05g/m2以上がより好ましい。一方、フィンの熱交換効率の低下を抑制する観点から、疎水性樹脂の付着量は8g/m2以下が好ましく、4g/m2以下がより好ましい。
耐食性皮膜の膜厚は、良好な耐食性を得る観点から0.05μm以上が好ましく、また、成膜性が良く、割れなどの欠陥が低減されると共に、耐食性皮膜の伝熱抵抗が低く抑えられ、良好なフィンの熱交換効率が得られるという観点から4μm以下が好ましい。
なお、耐食性皮膜の膜厚や疎水性樹脂の付着量は、耐食性皮膜の成膜に用いる塗料組成物の濃度や、成膜に用いるバーコーターNo.の選択などによって調整することができる。
Adhesion amount of the hydrophobic resin in the corrosion barrier coating is not particularly limited, from the viewpoint of imparting sufficient corrosion resistance to the aluminum plate, 0.01 g / m 2 or more preferably, 0.05 g / m 2 or more is more preferable. On the other hand, from the viewpoint of suppressing reduction in heat exchanging efficiency of the fins, the adhesion amount of the hydrophobic resin is preferably 8 g / m 2 or less, 4g / m 2 or less is more preferable.
The film thickness of the corrosion-resistant film is preferably 0.05 μm or more from the viewpoint of obtaining good corrosion resistance, and the film-forming property is good, defects such as cracks are reduced, and the heat transfer resistance of the corrosion-resistant film is suppressed to a low level. It is preferably 4 μm or less from the viewpoint of obtaining good heat exchange efficiency of fins.
The film thickness of the corrosion-resistant film and the amount of the hydrophobic resin attached are determined by the concentration of the coating composition used for forming the corrosion-resistant film and the bar coater No. used for the film formation. It can be adjusted by selecting.
(アルミニウム製フィン材の特性)
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材の表面は、親水性と撥油性に優れ、かつ界面活性剤による臭気の発生をも抑制できる。
フィン材の使用を継続した際、かかるフィン材の表面にn−テトラデカンを滴下した際の接触角が15°以上、かつ、純水を滴下した際の接触角が50°未満を満たすことが、親水性と撥油性との両立の点から好ましい。n−テトラデカンを滴下した際の接触角は25°以上がより好ましく、また、純水を滴下した際の接触角は40°未満がより好ましい。なお、接触角は例えばゴニオメータで測定できる。
(Characteristics of aluminum fin material)
The surface of the aluminum fin material according to the present embodiment is excellent in hydrophilicity and oil repellency, and can suppress the generation of odor due to the surfactant.
When the use of the fin material is continued, the contact angle when n-tetradecane is dropped on the surface of the fin material is 15 ° or more, and the contact angle when pure water is dropped is less than 50 °. It is preferable from the viewpoint of achieving both hydrophilicity and oil repellency. The contact angle when n-tetradecane is dropped is more preferably 25 ° or more, and the contact angle when pure water is dropped is more preferably less than 40 °. The contact angle can be measured with a goniometer, for example.
フィン材の臭気は官能評価によるが、環境が制御されていない通常状態の室内において、フィン材を被験者の鼻に近づけた際に、臭気を全く感じられないか、感じられたとしても臭気が僅かであることが好ましく、臭気が全く感じられないことがより好ましい。 The odor of the fin material is based on sensory evaluation, but when the fin material is brought close to the subject's nose in a room under normal conditions where the environment is not controlled, no odor is felt, or even if it is felt, the odor is slight. It is more preferable that no odor is felt at all.
フィン材の厚みは、用途等により異なり特に限定されないが、例えば熱交換器に用いられる場合には、加工時に耐えうる強度の点から0.08mm以上が好ましく、0.1mm以上がより好ましい。また、加工性、熱交換効率の点から、厚みは0.3mm以下が好ましく、0.2mm以下がより好ましい。 The thickness of the fin material varies depending on the application and is not particularly limited, but when used in a heat exchanger, for example, it is preferably 0.08 mm or more, more preferably 0.1 mm or more from the viewpoint of strength that can withstand processing. Further, from the viewpoint of workability and heat exchange efficiency, the thickness is preferably 0.3 mm or less, more preferably 0.2 mm or less.
<アルミニウム製フィン材の製造方法>
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材の製造方法の一例について説明するが、かかる態様に限定されず、本実施形態の効果を妨げない範囲において、他の製造方法により製造することもできる。
<Manufacturing method of aluminum fin material>
An example of a method for producing an aluminum fin material according to the present embodiment will be described, but the present invention is not limited to this aspect, and can be produced by another production method as long as the effects of the present embodiment are not impaired.
アルミニウム板上に、所望により下地処理層や耐食性皮膜を公知の方法により形成した後、親水性樹脂と界面活性剤とを含む塗料組成物を塗布し乾燥することにより親水性皮膜を形成する。次いで、シリコーン成分と、所望により機能性樹脂とを含む塗料組成物を塗布し乾燥することにより機能性皮膜を形成する。 A base treatment layer or a corrosion-resistant film is formed on the aluminum plate by a known method, if desired, and then a coating composition containing a hydrophilic resin and a surfactant is applied and dried to form the hydrophilic film. Next, a coating composition containing a silicone component and, if desired, a functional resin is applied and dried to form a functional film.
親水性皮膜を形成する際に、塗料組成物中に親油基として炭素数が17以上のアルキル鎖を有する界面活性剤を含有させることによって、臭気の発生を抑制しつつ、機能性皮膜を備えた場合でも、機能性皮膜による撥油性と共に、良好な親水性も両立できる。
また、機能性皮膜を形成する際に、塗料組成物中にシリコーン成分を含有させることによって、良好な撥油性を付与でき、油性成分を中心とした汚染物質の付着を抑制できる。
When forming a hydrophilic film, a functional film is provided while suppressing the generation of odor by containing a surfactant having an alkyl chain having 17 or more carbon atoms as a lipophilic group in the coating composition. Even in this case, good hydrophilicity can be achieved as well as oil repellency due to the functional film.
Further, by incorporating a silicone component in the coating composition when forming the functional film, good oil repellency can be imparted, and adhesion of pollutants centering on the oily component can be suppressed.
親水性皮膜、機能性皮膜、及び耐食性皮膜は、各皮膜を形成する塗料組成物を調製し、被覆対象物にバーコーターやロールコート法等により塗布し、焼付け処理を施して形成される。特に、アルミニウム板がコイル状であれば、ロールコート装置等を適用して、連続的に、脱脂、塗装、加熱、巻取り等を行うことが生産性上好ましい。また、親水性皮膜、機能性皮膜、耐食性皮膜の焼付け温度は、それぞれ用いる樹脂等の成分に応じて設定すればよく、例えば、120〜270℃の範囲とすることが好ましい。 The hydrophilic film, the functional film, and the corrosion-resistant film are formed by preparing a coating composition for forming each film, applying the coating composition to the object to be coated by a bar coater, a roll coating method, or the like, and subjecting the coating to a baking treatment. In particular, if the aluminum plate has a coil shape, it is preferable in terms of productivity to continuously perform degreasing, painting, heating, winding, etc. by applying a roll coating device or the like. The baking temperature of the hydrophilic film, the functional film, and the corrosion-resistant film may be set according to the components of the resin or the like used, and is preferably in the range of 120 to 270 ° C., for example.
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、その趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples, and is modified to the extent that it can be adapted to the gist thereof. It is also possible to carry out, all of which are within the technical scope of the invention.
(実施例1)
アルミニウム板として、厚さが0.1mmのJIS H 4000:2014に規定されている合金番号1200の規格を用いた。アルミニウム板の一方の表面上にリン酸クロメート処理により下地処理層を形成した。次いで、耐食性皮膜用樹脂(アクリル系樹脂、東亜合成社製)を含む塗料組成物をバーコーターで塗布し、焼付けることによって、付着量が4mg/dm2である耐食性皮膜を形成した。
次に、アルキル鎖の炭素数が18であるアニオン型界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテルりん酸エステル)と、親水性樹脂としてスルホン酸基含有アクリル樹脂とを含む樹脂組成物を、皮膜における、親水性樹脂の付着量及び界面活性剤の付着量が表1の値となるように、バーコーターを用いて耐食性皮膜の表面に塗布した。続いて200℃で焼付けを行うことにより、厚さが0.65μmの親水性皮膜を形成した。
最後に、得られた親水性皮膜の表面に、シリコーン成分としてノニオン性のエポキシ・ポリエーテル変性シリコーンエマルジョン及び機能性樹脂としてポリエチレングリコールを含む塗料組成物を、皮膜における、機能性樹脂の付着量及びシリコーン成分の付着量が表1の値となるように、バーコーターを用いて親水性皮膜の表面に塗布した。続いて160℃で焼付けを行うことにより機能性皮膜を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。
(Example 1)
As the aluminum plate, the standard of alloy number 1200 specified in JIS H 4000: 2014 with a thickness of 0.1 mm was used. A base treatment layer was formed on one surface of the aluminum plate by phosphoric acid chromate treatment. Next, a coating composition containing a corrosion-resistant film resin (acrylic resin, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was applied with a bar coater and baked to form a corrosion-resistant film having an adhesion amount of 4 mg / dm 2.
Next, a resin composition containing an anionic surfactant (polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid ester) having 18 carbon atoms in the alkyl chain and a sulfonic acid group-containing acrylic resin as a hydrophilic resin is applied to the film. The coating was applied to the surface of the corrosion-resistant film using a bar coater so that the amount of the hydrophilic resin attached and the amount of the surfactant attached were the values shown in Table 1. Subsequently, it was baked at 200 ° C. to form a hydrophilic film having a thickness of 0.65 μm.
Finally, a coating composition containing a nonionic epoxy / polyether-modified silicone emulsion as a silicone component and polyethylene glycol as a functional resin was applied to the surface of the obtained hydrophilic film, and the amount of the functional resin adhered to the film and the amount of the functional resin adhered to the film. The silicone component was applied to the surface of the hydrophilic film using a bar coater so that the amount of the silicone component adhered was as shown in Table 1. Subsequently, a functional film was formed by baking at 160 ° C. to obtain an aluminum fin material.
(比較例1)
親水性皮膜における界面活性剤を、アルキル鎖の炭素数が12〜13であるアニオン型界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテルりん酸エステル)に変更した以外は実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Comparative Example 1)
Made of aluminum in the same manner as in Example 1 except that the surfactant in the hydrophilic film was changed to an anionic surfactant (polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid ester) having 12 to 13 carbon atoms in the alkyl chain. Obtained fin material.
(比較例2)
親水性皮膜における界面活性剤を、アルキル酸の炭素数が12であるアニオン型界面活性剤(ポリオキシエチレンラウリルエーテルりん酸エステル)に変更した以外は実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Comparative Example 2)
An aluminum fin material in the same manner as in Example 1 except that the surfactant in the hydrophilic film was changed to an anionic surfactant (polyoxyethylene lauryl ether phosphoric acid ester) having 12 carbon atoms in the alkyl acid. Got
(比較例3)
親水性皮膜における界面活性剤を、アルキル酸の炭素数が8であるアニオン型界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテルりん酸エステル)に変更した以外は実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Comparative Example 3)
An aluminum fin material in the same manner as in Example 1 except that the surfactant in the hydrophilic film was changed to an anionic surfactant (polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid ester) having 8 carbon atoms in the alkyl acid. Got
(比較例4)
親水性皮膜における界面活性剤を、アルキル酸の炭素数が13であるアニオン型界面活性剤(ポリオキシエチレントリデシルエーテルりん酸エステル)に変更した以外は実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Comparative Example 4)
Aluminum fins in the same manner as in Example 1 except that the surfactant in the hydrophilic film was changed to an anionic surfactant (polyoxyethylene tridecyl ether phosphoric acid ester) having 13 carbon atoms in the alkyl acid. I got the wood.
(比較例5)
親水性皮膜における界面活性剤を、アルキル酸の炭素数が12であるカチオン型界面活性剤(ラウリルジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート)に変更した以外は実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Comparative Example 5)
An aluminum fin material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surfactant in the hydrophilic film was changed to a cationic surfactant (lauryldimethylethylammonium ethyl sulfate) having 12 carbon atoms in the alkyl acid. rice field.
(実施例2)
機能性皮膜におけるシリコーン成分を、ノニオン性のエポキシ変性シリコーンエマルジョンに変更した以外は実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Example 2)
An aluminum fin material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the silicone component in the functional film was changed to a nonionic epoxy-modified silicone emulsion.
(実施例3)
機能性皮膜におけるシリコーン成分を、アニオン性のエポキシ変性シリコーンエマルジョンに変更した以外は実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Example 3)
An aluminum fin material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the silicone component in the functional film was changed to an anionic epoxy-modified silicone emulsion.
(実施例4)
機能性皮膜におけるシリコーン成分を、ノニオン性の長鎖アルキル基含有シリコーンエマルジョンに変更した以外は実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Example 4)
An aluminum fin material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the silicone component in the functional film was changed to a nonionic long-chain alkyl group-containing silicone emulsion.
(実施例5〜17)
機能性皮膜における機能性樹脂の付着量及びシリコーン成分の付着量が表3の値となるように、バーコーターを用いて親水性皮膜の表面に塗布した以外は、実施例1と同様にして、アルミニウム製フィン材を得た。
(Examples 5 to 17)
In the same manner as in Example 1 except that the amount of the functional resin adhered to the functional film and the amount of the silicone component adhered to the surface of the hydrophilic film were applied to the surface of the hydrophilic film using a bar coater so as to have the values shown in Table 3. An aluminum fin material was obtained.
得られたアルミニウム製フィン材に対し、親水性、汚染物質付着の抑制力を示す撥油性、及び臭気に関する評価をそれぞれ下記に示す方法により行った。 The obtained aluminum fin material was evaluated for hydrophilicity, oil repellency showing the ability to suppress the adhesion of contaminants, and odor by the methods shown below.
(親水性)
流水にアルミニウム製フィン材を8時間浸漬した後、80℃に設定した加熱器中で16時間乾燥させる操作を1サイクルとした。かかるサイクルを5サイクル実施した後、アルミニウム製フィン材の評価面が上方を向くように水平に載置し、評価面に1〜3μLのイオン交換水を滴下した。滴下された水滴の接触角を、接触角測定装置(協和界面化学(株)製、Drop Master)により測定した。評価基準は下記のとおりであり、結果を表1〜表3に示した。
A 非常に良好:接触角が40°未満
B 良好(合格):接触角が40°以上50°未満
C 不良(不合格):接触角が50°以上
(Hydrophilic)
The operation of immersing the aluminum fin material in running water for 8 hours and then drying it in a heater set at 80 ° C. for 16 hours was defined as one cycle. After carrying out such a cycle for 5 cycles, the aluminum fin material was placed horizontally so that the evaluation surface faced upward, and 1 to 3 μL of ion-exchanged water was dropped on the evaluation surface. The contact angle of the dropped water droplet was measured by a contact angle measuring device (Drop Master manufactured by Kyowa Surface Chemistry Co., Ltd.). The evaluation criteria are as follows, and the results are shown in Tables 1 to 3.
A Very good: Contact angle is less than 40 ° B Good (pass): Contact angle is 40 ° or more and less than 50 ° C Bad (failure): Contact angle is 50 ° or more
(撥油性)
流水にアルミニウム製フィン材を1分間浸漬した後、80℃に設定した加熱器中で1時間乾燥させた。アルミニウム製フィン材の評価面が上方を向くように水平に載置し、評価面に1〜3μLのn−テトラデカンを滴下した。滴下された液滴の接触角を、接触角測定装置(協和界面化学(株)製、CA−X150型)により測定した。評価基準は下記のとおりであり、結果を表1〜表3に示した。
A 非常に良好:接触角が25°以上
B 良好(合格):接触角が15°以上25°未満
C 不良(不合格):接触角が15°未満
(Oil repellent)
The aluminum fin material was immersed in running water for 1 minute and then dried in a heater set at 80 ° C. for 1 hour. The aluminum fin material was placed horizontally so that the evaluation surface faced upward, and 1 to 3 μL of n-tetradecane was dropped on the evaluation surface. The contact angle of the dropped droplet was measured by a contact angle measuring device (manufactured by Kyowa Surface Chemistry Co., Ltd., CA-X150 type). The evaluation criteria are as follows, and the results are shown in Tables 1 to 3.
A Very good: Contact angle is 25 ° or more B Good (pass): Contact angle is 15 ° or more and less than 25 ° C Bad (failure): Contact angle is less than 15 °
(臭気)
環境が制御されていない通常状態の室内で、アルミニウム製フィン材を被験者の鼻に近づけ、その表面から感じられる臭気の官能評価を行った。評価基準は下記のとおりであり、結果を表1に示した。
A 良好(合格):臭気を全く感じられないか、感じられたとしても臭気が僅かである
C 不良(不合格):臭気を感じる
(Odor)
In a normal room where the environment was not controlled, an aluminum fin material was brought close to the subject's nose, and the sensory evaluation of the odor felt from the surface was performed. The evaluation criteria are as follows, and the results are shown in Table 1.
A Good (pass): No odor is felt, or even if it is felt, odor is slight C Bad (fail): Odor is felt
上記結果から、親水性皮膜に親油基としてアルキル鎖を有する界面活性剤を含有させることにより親水性及び汚染物質付着の抑制効果に関する撥油性に優れるものの、臭気も発生することが分かった。しかしながら、かかるアルキル鎖の炭素数を17以上とすることで、良好な親水性及び撥油性を奏しながら、臭気の発生をも抑制できる。臭気は親水性皮膜に界面活性剤を含有させることで初めて生じる課題であり、これに対して、親油基として炭素数17以上のアルキル鎖を有する界面活性剤を用いることによって、かかる課題を解決することができる。
また親水性及び撥油性の効果は、実施例1〜4においてシリコーン成分の種類によらず確認された。さらに、機能性皮膜における機能性樹脂の付着量及びシリコーン成分の付着量のバランスを細かく調整することで、親水性及び撥油性が共に非常に良好とすることもできる。
From the above results, it was found that by incorporating a surfactant having an alkyl chain as a lipophilic group in the hydrophilic film, the hydrophilicity and the oil repellency related to the effect of suppressing the adhesion of pollutants are excellent, but odor is also generated. However, by setting the number of carbon atoms of the alkyl chain to 17 or more, it is possible to suppress the generation of odor while exhibiting good hydrophilicity and oil repellency. Odor is a problem that occurs for the first time when a hydrophilic film contains a surfactant, and the problem is solved by using a surfactant having an alkyl chain having 17 or more carbon atoms as a lipophilic group. can do.
Further, the hydrophilic and oil-repellent effects were confirmed in Examples 1 to 4 regardless of the type of silicone component. Further, by finely adjusting the balance between the amount of the functional resin attached to the functional film and the amount of the silicone component attached, both hydrophilicity and oil repellency can be made very good.
1 アルミニウム板
2 親水性皮膜
3 機能性皮膜
10 アルミニウム製フィン材
1
Claims (6)
前記親水性皮膜は界面活性剤及び親水性樹脂を含有し、
前記機能性皮膜はシリコーン成分を含有し、
前記界面活性剤は親油基としてアルキル鎖を有し、前記アルキル鎖の炭素数が17以上である、アルミニウム製フィン材。 An aluminum plate, a hydrophilic film, and a functional film are provided in this order.
The hydrophilic film contains a surfactant and a hydrophilic resin, and
The functional film contains a silicone component and has a silicone component.
The surfactant is an aluminum fin material having an alkyl chain as a lipophilic group and having 17 or more carbon atoms in the alkyl chain.
前記耐食性皮膜は疎水性樹脂を含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のアルミニウム製フィン材。 A corrosion-resistant film is further provided between the aluminum plate and the hydrophilic film.
The aluminum fin material according to any one of claims 1 to 5, wherein the corrosion-resistant film contains a hydrophobic resin.
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