JP2805113B2 - 耐水密着性に優れた下地皮膜を有する熱交換器用フィンの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、耐水密着性に優れた
下地皮膜を有する熱交換器用フィンの製造方法に関する
ものである。

【０００２】この明細書において、アルミニウムとは、
アルミニウムおよびアルミニウム合金を含むものとす
る。

【０００３】

【従来の技術】従来、熱交換器用アルミニウム製フィン
材の下地処理の技術としては、種々のものが提案されて
いる。例えば従来、合成樹脂と金属含有化合物とを含む
処理剤を用いてアルミニウム・フィン材を下地処理する
ことにより、耐食性、成形性、耐熱黄変性にすぐれた下
地処理フィン材を製造する方法が知られている（例えば
特開昭６２−２４７８６６号公報参照）。

【０００４】また従来、下地皮膜を構成する有機高分子
樹脂中に水ガラス（アルカリケイ酸塩）を非水溶化させ
る硬化剤を含有させる下地処理を行なったのち、下地皮
膜付きフィン材を珪酸塩の水溶液で処理する親水化処理
法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来法
のように、有機高分子樹脂を主成分とする下地皮膜上に
水ガラス皮膜を形成した場合、著しく高湿度環境に放置
されたり、あるいはプレス工程において水ガラス皮膜に
外力がかゝったりすると、水ガラス皮膜が少しずつ脱落
するという事態が生じ、これがエバポレータ等熱交換器
の外観不良や親水性劣化の問題につながった。また脱落
した水ガラス片によるプレス金型の摩耗も懸念されると
いう問題があった。

【０００６】この発明の目的は、上記の従来技術の問題
を解決し、高湿度環境下においても、表面側の親水性皮
膜と、下地皮膜との密着性（耐水密着性）がきわめて良
好で、ひいてはすぐれた親水性を長期間持続することが
でき、従って、フィンに付着した水滴は、たちまち膜状
に広がって流下除去され、水滴付着によって通風抵抗が
増大するようなことがなく、熱交換効率が大幅に増大す
るうえに、成形性が良好で、プレス金型の摩耗が少な
い、耐水密着性に優れた下地皮膜を有する熱交換器用フ
ィンの製造方法を提供しようとするにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の熱交換器用フ
ィンの製造方法は、上記の目的を達成するために、アル
ミニウム製フィン材の表面に、スルホン酸基（−ＳＯ₃
Ｈ）またはその塩が導入された水溶性有機高分子樹脂
と、水溶性架橋剤とを含む水溶液を塗布し、この水溶液
が塗布されたフィン材を加熱して、スルホン化水溶性有
機高分子樹脂と架橋剤とを反応させることにより、アル
ミニウム製フィン材の表面に下地皮膜を形成する第１工
程と、下地皮膜の表面に、水溶性有機高分子化合物
（Ｃ）と、カルボニル基を有する低分子有機化合物
（Ｂ）とを含む水溶液を塗布し、この水溶液が塗布され
た下地皮膜付きフィン材を加熱して、水溶性有機高分子
化合物（Ｃ）と低分子有機化合物（Ｂ）とを反応させる
ことにより、有機系親水性皮膜を形成する第２工程とよ
りなることを特徴としている。

【０００８】上記において、アルミニウム製フィン材
は、所要長さを有する平板の状態で処理および加工をす
ることができるが、とくにコイル状の状態で連続的に処
理および加工をするのが好適である。

【０００９】この発明の方法における上記第１工程にお
いて、スルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）が導入されるべき有
機高分子樹脂としては、つぎのものがあげられる。

【００１０】(i) 酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン等のビニル系重合体およびその共重合体で、スル
ホン酸基が導入されたもの。

【００１１】(ii) アクリル酸、メタクリル酸およびそ
のエステル、アクリルアミド等のアクリル系重合体およ
びその共重合体で、スルホン酸基が導入されたもの。

【００１２】(iii) スチレン系、オレフィン系、ウレタ
ン系、ポリエステル系、アルキッド系、 エポキシ系
重合体およびその共重合体で、スルホン酸基が導入され
たもの。

【００１３】(iv)合成ゴム系で、スルホン酸基が導入さ
れたもの。

【００１４】なお、この明細書においては、スルホン酸
基が導入された合成ゴムも、便宜上、スルホン酸基が導
入された水溶性有機高分子樹脂に含めて記載するものと
する。

【００１５】ここで、上記重合体にスルホン酸基を導入
するには、一般に、つぎの２つの方法がある。

【００１６】第１に、スルホン酸基を有するモノマーを
重合ないし共重合する方法。

【００１７】ここで、スルホン酸基を有するモノマーと
しては、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸および
２−アクリルアミド−２メチルプロパンスルホン酸等が
あげられる。

【００１８】第２に、重合体または共重合体にスルホン
化剤を作用させて、スルホン酸基をあとから導入する方
法。

【００１９】ここで、スルホン化剤としては、一般に重
亜硫酸のナトリウム塩、カリウム塩およびアンモニウム
塩等の重亜硫酸の塩が用いられるが、場合によっては亜
硫酸ガスを用いて、系中で重亜硫酸塩を調整し、それを
反応に供することもできる。

【００２０】なお、反応にさいしては反応促進剤とし
て、酸化物を併用することが好ましく、これには、例え
ば過硫酸カリウム、などの過酸化物、硝酸カリウム、硝
酸ナトリウム、硝酸アンモニウムなどの硝酸塩、過酸化
水素、酸素、有機過酸化物などをあげることができる。

【００２１】反応に用いられるスルホン化剤の使用割合
は、目的とする生成物に応じて適宜選択されるが、一般
に反応は定量的に進行するところから、理論量または若
干過剰の量を用いれば充分である。

【００２２】またスルホン化の反応時のｐＨは、８以
下、好ましくは７〜５とすることが適切であり、ｐＨの
値が過度に大きくなると反応性が阻害され、逆に過度に
小さくなるとスルホン化生成物の溶解性が劣るので、好
ましくない。

【００２３】また反応温度は、通常、室温〜１８０℃、
反応時間は１〜２５時間程度であるが、これは勿論限定
されるものではない。

【００２４】有機高分子樹脂中のスルホン酸基（−ＳＯ
₃ Ｈ）の含有量は、スルホン化反応の条件、反応に用い
られる有機高分子樹脂の使用量などによって異なるが、
通常は有機高分子樹脂成分の２〜５０％程度、とりわけ
５〜４０％程度がスルホン化されているのが、好まし
い。

【００２５】スルホン化前の有機高分子樹脂の重量平均
分子量は、１，０００〜２００，０００、好ましくは
５，０００〜１００，０００である。

【００２６】なお、上記(i) 〜(iv)の有機高分子樹脂な
いしは合成ゴムを製造したのちに、これらを上記スルホ
ン化剤を用いてスルホン化するが、これらの有機高分子
樹脂ないしは合成ゴムの成分を予めスルホン化剤を用い
てスルホン化したのちに、スルホン化された成分を重合
させる場合もある。

【００２７】上記水溶性有機高分子樹脂のスルホン酸基
（−ＳＯ₃ Ｈ）は、これが塩の形で存在していても良
い。このような水溶性有機高分子樹脂のスルホン酸基の
塩を構成するカチオン（陽イオン）としては、例えばア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アミン
などを用いる。

【００２８】ここで、アルカリ金属としては、ナトリウ
ム、カリウム、アルカリ土類金属としては、カルシウ
ム、マグネシウムなどがあげられる。

【００２９】またアミンとしては、メチルアミン、エチ
ルアミン、プロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチル
アミン、トリエチルアミン、ブチルアミンなどのアルキ
ルアミン、およびエチレンジアミン、ジエチレントリア
ミンなどのポリアミンがあげられる。

【００３０】上記スルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）またはそ
の塩が導入された水溶性有機高分子樹脂としては、具体
的には、アクリルアミド・２−アクリルアミド−２メチ
ルプロパンスルホン酸の共重合体、およびスチレンスル
ホン酸ナトリウム・アクリルアミドの共重合体、スルホ
ン化ポリアクリルアミド、スルホン化ポリスチレン等が
あげられる。

【００３１】またこの発明の方法の上記第１工程におい
て用いる水溶性架橋剤には、水溶性無機系架橋剤と水溶
性有機系架橋剤とがあり、両者のうちいずれを用いても
良く、また両者を併用しても良い。

【００３２】これらの水溶性架橋剤は、上記スルホン酸
基（−ＳＯ₃ Ｈ）またはその塩が導入された水溶性有機
高分子樹脂の種類に応じて、適宜のものを使用する。

【００３３】すなわち、例えばスルホン酸基（−ＳＯ₃
Ｈ）またはその塩が導入された水溶性有機高分子樹脂
が、活性水素を有する有機高分子樹脂である場合には、
水溶性架橋剤として、２個以上のイソシアネート基、ア
ジリジル基、グリシジル基、メチロール基等の活性水素
と反応し得る化合物を用いる。

【００３４】また水溶性有機高分子樹脂が、不飽和基を
有するオリゴマーや有機高分子樹脂である場合には、水
溶性架橋剤として、これと共重合可能な不飽和化合物を
用いる。

【００３５】さらに水溶性有機高分子樹脂が、酸素や窒
素を含む水溶性重合体または共重合体よりなる有機高分
子樹脂である場合には、水溶性架橋剤として、これらと
錯化合物を形成し得る金属化合物を用いる。この場合、
架橋剤は、架橋不溶化剤として作用する。とくに、４配
位数以上の金属化合物を用いるのが好ましく、これに
は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ化合物を用いるのが有効で
ある。

【００３６】この発明の方法の上記第１工程において、
スルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）またはその塩が導入された
水溶性有機高分子樹脂と水溶性架橋剤（無機系、有機
系）との配合比は、水溶性有機高分子樹脂１重量部に対
して、水溶性架橋剤を０．１〜５重量部である。

【００３７】ここで、スルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）また
はその塩が導入された水溶性有機高分子樹脂１重量部に
対して水溶性架橋剤が０．１重量部未満では、加熱乾燥
時の架橋密度が少なくなり、下地皮膜が充分に皮膜化さ
れず、また５重量部を越えると、下地処理液の液寿命
（ポットライフ）が短時間になるので、好ましくない。

【００３８】なお、スルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）または
その塩が導入された水溶性有機高分子樹脂と水溶性架橋
剤とは、水に希釈して使用する。希釈割合は、下地皮膜
の親水性、膜厚および作業性を考慮して定める必要があ
る。

【００３９】アルミニウム製フィン材の表面を上記配合
物の水溶液で処理するには、スプレー、はけ塗り、ロー
ルコート、フローコートによって塗布するか、または水
溶液中にアルミニウム製フィン材を浸漬すればよい。

【００４０】水溶液で処理した後のアルミニウム製フィ
ン材は、１００〜２８０℃、好ましくは１５０〜２３０
℃の温度で、５秒〜２０分の時間、加熱乾燥して、表面
に親水性下地皮膜を形成する。

【００４１】ここで、加熱乾燥温度が１００℃未満であ
れば、配合物の皮膜化が十分なされず、２８０℃を越え
ると、それ以上加熱しても効果がないばかりか、アルミ
ニウムの材質に悪影響を及ぼす。また加熱乾燥時間が５
秒未満であれば、配合物の皮膜化が十分なされず、２０
分を越えると、生産性が低下する。そして加熱乾燥温度
が１８０〜２８０℃と高い場合には、乾燥時間は３０秒
〜１分と短くてもよいが、温度が低い場合には、乾燥時
間を長くする必要がある。加熱乾燥が不充分であると、
配合物の皮膜化が十分なされない。

【００４２】また親水性下地皮膜は、アルミニウム製フ
ィン材の表面に１０μｍ以下、好ましくは０．０２〜２
μｍの厚みで形成する。ここで、下地皮膜の厚みが１０
μｍを越えると、乾燥に長時間を要するとともに、熱交
換性能が低下するので好ましくない。

【００４３】つぎに、この発明の上記第２工程における
水溶性有機高分子化合物（Ｃ）は、親水性皮膜の主成分
を構成するものであるが、これについては後述する。

【００４４】またこの発明の上記第２工程における低分
子有機化合物（Ｂ）は、分子内にカルボニル基（＞Ｃ＝
Ｏ）を有する低分子有機化合物であって、これは水溶性
有機高分子化合物（Ｃ）との架橋反応により皮膜を安定
化させて、より親水性を向上させ、かつ皮膜に柔軟性を
与えるものである。

【００４５】このような低分子有機化合物（Ｂ）として
は、具体的にはアルデヒド類、エステル類、およびアミ
ド類などがあげられる。

【００４６】ここで、アルデヒド類としては、ホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキサール、マロン
ジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、グルタルジアル
デヒドおよびフルフラールジアルデヒドなどを使用す
る。

【００４７】またエステル類としては、ギ酸メチル、酢
酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロ
ピオン酸メチルなどの１価アルコールの脂肪酸エステ
ル、またエチレングリコールジ酢酸エステル、グリセリ
ントリ酢酸エステル、エチレングリコールジプロピオン
酸エステルなどの多価アルコールの脂肪酸エステル、ま
た、γーブチロラクトン、εーカプロラクトンなどの分
子内エステル、またエチレングリコールモノギ酸エステ
ル、エチレングリコールモノ酢酸エステル、エチレング
リコールモノプロピオン酸エステル、グリセリンモノギ
酸エステル、グリセリンモノ酢酸エステル、グリセリン
モノプロピオン酸エステル、グリセリンジギ酸エステ
ル、グリセリンジ酢酸エステル、ソルビトールモノギ酸
エステル、ソルビトールモノ酢酸エステル、およびグリ
コース酸モノ酢酸エステルなどの多価アルコール部分エ
ステル、またコハク酸ジメチル、マレイン酸ジメチルな
どの多塩基酸の１価アルコールエステル、またエチレン
カーボネート、プロピレンカーボネート、グリセリンカ
ーボネートなどの環状カーボネートなどを使用する。

【００４８】またアミド類としては、ホルムアミド、ジ
メチルホルムアミド、アセトアミド、ジメチルアセトア
ミド、プロピオンアミド、ブチルアミド、アクリルアミ
ド、マロンジアミド、ピロリドンおよびカプロラタムな
どを使用する。

【００４９】上記低分子有機化合物（Ｂ）のうちでは、
均一な処理を行なうために水溶性の化合物を使用するの
が好ましく、とくに、アルデヒド類およびエステル類を
使用するのが好ましい。

【００５０】つぎに、この発明の上記第２工程における
水溶性有機高分子化合物（Ｃ）は、上記のように、親水
性皮膜の主成分を構成するものである。

【００５１】このような水溶性有機高分子化合物（Ｃ）
としては、具体的には、多糖類系天然高分子、水溶性蛋
白系天然高分子、アニオン、非イオンあるいはカチオン
性付加重合系水溶性合成高分子、および重縮合系水溶性
高分子などがあげられる。

【００５２】ここで、多糖類天然高分子としては、可溶
性デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース、グアーガム、トラガカントゴム、キ
サンタンガム、アルギン酸ソーダなどを使用する。水溶
性蛋白系天然高分子としては、ゼラチンなどを使用す
る。

【００５３】アニオンあるいは非イオン性付加重合系水
溶性高分子としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸
ソーダ、ポリアクリルアミド、これの部分加水分解物、
ポリビニルアルコール、ポリヒドロキシエチルアマリレ
ート、ポリビニルピロリドン、アクリル酸共重合体、マ
レイン酸共重合体およびこれらのアルカリ金属、有機ア
ミンおよびアンモニウムの塩などを使用する。また、上
記の付加重合系水溶性合成高分子のカルボキシメチル化
あるいはスルホン化などによる変性水溶性合成高分子も
使用できる。

【００５４】カチオン性付加重合系水溶性合成高分子と
しては、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミドのマ
ンニッヒ変性化合物、ジアクリルジメチルアルミニウム
クロライド、ポリビニルイミダゾリン、ジメチルアミノ
エチルアクリレート重合体などのポリアルキルアミノ
（メタ）アクリレートなどを使用する。

【００５５】重縮合系水溶性合成高分子としては、ポリ
オキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンオキシ
プロピレングリコールなどのポリアルキレンポリオー
ル、エチレンジアミンまたはヘキサメチルジアミンなど
のポリアミンとエピクロルヒドリンとの重縮合物、水溶
性ポリエーテルとポリイソシアネートの重縮合された水
溶性ポリウレタン樹脂、ポリヒドロキシメチル尿素樹
脂、ポリヒドロキシメチルメラミン樹脂などを使用す
る。

【００５６】上記水溶性有機高分子化合物（Ｃ）のうち
では、カルボン酸あるいはカルボン酸塩基を有するアニ
オン性付加重合系水溶性高分子を使用するのが好まし
く、とくにポリアクリル酸、アクリル酸共重合体、マレ
イン酸共重合体およびこれらのアルカリ金属塩を使用す
るのがよい。ここで、アクリル酸共重合体とマレイン酸
共重合体としては、アクリル酸とマレイン酸同志の共重
合体、並びにアクリル酸またはマレイン酸と、メタアク
リル酸、メチルメタアクリエート、エチルメタアクリエ
ート、ヒドロキシエチルメタアクリレート、イタコン
酸、ビニルスルホン酸、アクリルアミドとの共重合体を
使用するのが好ましい。

【００５７】上記この発明の第２工程において、水溶性
有機高分子化合物（Ｃ）と、カルボニル基を有する低分
子有機化合物（Ｂ）との配合比は、つぎのとおりであ
る。

【００５８】すなわち、水溶性有機高分子化合物（Ｃ）
１重量部に対して、カルボニル基を有する低分子有機化
合物（Ｂ）を０．５〜２重量部の割合で使用するのが好
ましい。

【００５９】ここで、水溶性有機高分子化合物（Ｃ）１
重量部に対して低分子有機化合物（Ｂ）が０．５重量部
未満であれば、架橋反応による効果が不十分であり、ま
た２重量部を越えれば、低分子有機化合物（Ｂ）の使用
量が多すぎて、反応に寄与せず、無駄である。

【００６０】上記この発明において、カルボニル基を有
する低分子有機化合物（Ｂ）と、水溶性高分子化合物
（Ｃ）とは、水に希釈して使用する。希釈割合は、皮膜
の親水性、膜厚および作業性を考慮して定める必要があ
る。

【００６１】前記のように、スルホン酸基（−ＳＯ
₃ Ｈ）またはその塩が導入されかつ水溶性架橋剤によっ
て変性された水溶性有機高分子樹脂よりなる下地皮膜付
きアルミニウム製フィン材の表面を、上記（Ｂ）＋
（Ｃ）の親水性処理剤の水溶液で処理するには、前記下
地処理の場合と同様に、スプレー、はけ塗り、ロールコ
ート、フローコートによって塗布するか、または水溶液
中にアルミニウム製フィン材を浸漬すればよい。

【００６２】親水性処理剤の水溶液で処理した後のアル
ミニウム製フィン材は、１００〜２８０℃、好ましくは
１５０〜２３０℃の温度で、５秒〜３０分の時間加熱乾
燥して、表面に親水性皮膜を形成する。

【００６３】ここで、加熱乾燥温度が１００℃未満であ
れば、親水性処理剤の皮膜化が十分なされず、２８０℃
を越えると、それ以上加熱しても効果がないばかりか、
アルミニウムの材質に悪影響を及ぼす。また加熱乾燥時
間が５秒未満であれば、親水性処理剤の皮膜化が十分な
されず、３０分を越えると、生産性が低下する。そして
加熱乾燥温度が１８０〜２８０℃と高い場合には、乾燥
時間は５秒〜１分と短くてもよいが、温度が低い場合に
は、乾燥時間を長くする必要がある。加熱乾燥が不充分
であると、親水性処理剤の皮膜化が十分なされない。

【００６４】また上記（Ｂ）＋（Ｃ）の構成成分の親水
性皮膜は、下地皮膜の表面に０．１〜１０ｇ／ｍ² 、好
ましくは０．５〜３ｇ／ｍ² の割合で形成する。

【００６５】ここで、皮膜が０．１ｇ／ｍ² 以上であれ
ば、初期の親水性は良好であるが、さらに良好な親水性
を維持するためには、０．５ｇ／ｍ² 以上の皮膜を形成
するのが好ましい。また皮膜が１０ｇ／ｍ² を越える
と、乾燥に長時間を要するとともに、プレス成形性に悪
影響を与えるので好ましくない。

【００６６】なお、上記親水性処理剤の水溶液中には、
従来より公知の添加剤、例えば亜硝酸ナトリウム、ポリ
リン酸ナトリウム、メタホウ酸ナトリウムなどの無機系
防錆剤、安息香酸およびその塩、パラニトロ安息香酸お
よびその塩、シクロヘキシルアミン炭酸塩、ベンゾトリ
アゾールなどの有機系防錆剤を配合しても勿論よい。

【００６７】上記のようにして得られた下地皮膜と親水
性皮膜を有するアルミニウム製フィン材を最後にプレス
加工することにより熱交換器用フィンをつくる。

【００６８】ここで、プレス加工とは、上記皮膜付きフ
ィン材よりチューブ挿通孔を有する板状フィンを形成す
るための加工であって、これには、張出し加工、絞り加
工、打抜き加工、カーリング加工、およびチューブ挿通
孔周縁の筒形立上り壁をしごいて高くするしごき加工等
が含まれる。またアルミニウム製フィン材がコイル材で
ある場合には、これらの加工の後に続いて行なうフィン
材を所定の長さに切断するせん断加工も含まれる。

【００６９】

【作用】上記この発明の方法によれば、表面にスルホン
酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）が導入された下地皮膜と、特定の親
水性皮膜を有する熱交換器用フィンは、共に非常にすぐ
れた親水性を有しており、しかも親水性の経時劣化が少
ない。また高湿度環境下においても、表面側の親水性皮
膜と下地皮膜との耐水密着性がきわめて良好である。従
って、著しい高湿度環境に放置されたり、あるいはプレ
ス工程において親水性皮膜に外力がかゝったりしても、
親水性皮膜が剥れるというようなことがない。

【００７０】またこの発明の方法により製造された熱交
換器用フィンは、皮膜成分が比較的柔らかいので、プレ
ス金型の摩耗が少なく、成形性および耐金型摩耗性にも
すぐれている。

【００７１】

【実施例】つぎに、この発明の実施例を比較例とともに
説明する。

【００７２】実施例１ アルミニウム製フィン材として、厚さ０．２mm、幅５０
mm、および長さ１００mmのＪＩＳＡ−１１００Ｈ２４の
アルミニウム薄板を用いた。このアルミニウム薄板の表
面に、スルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）が導入された水溶性
有機高分子樹脂としてアクリルアミド・２−アクリルア
ミド−２メチルプロパンスルホン酸の共重合体５０ｇ／
リットルと、水溶性無機架橋剤として無水クロム酸１ｇ
／リットルおよびジルコンフッ酸アンモン１０ｇ／リッ
トル並びに水溶性有機架橋剤として水溶性ポリウレタン
５ｇ／リットルとを含む水溶液を塗布し、この水溶液が
塗布されたフィン材を２００℃で１分間、加熱して、ス
ルホン化水溶性有機高分子樹脂と架橋剤とを反応させる
ことにより、アルミニウム薄板の表面に下地皮膜を形成
した。

【００７３】つぎに、下地皮膜の表面に、水溶性有機高
分子化合物（Ｃ）としてアクリル酸ソーダ・アクリルア
ミド共重合体５重量％、およびカルボニル基を有する低
分子有機化合物（Ｂ）として、γ−ブチロラクトン５重
量％を主成分とする親水性皮膜形成剤を塗布し、この親
水性皮膜形成剤が塗布された下地皮膜付きフィン材を１
９０℃で１分間、加熱して、アクリル酸ソーダ・アクリ
ルアミド共重合体とγ−ブチロラクトンとを反応させる
ことにより、親水性皮膜を形成した。

【００７４】そして最後に、この下地皮膜と親水性皮膜
を有するアルミニウム薄板を成形して、熱交換器用フィ
ンを製造した。

【００７５】比較例１ 比較のために、上記アルミニウム薄板の表面に、スルホ
ン酸基が導入されていない水溶性有機高分子樹脂として
アクリルアミド・２−アクリルアミド−エチルアミンの
共重合体５０ｇ／リットルと、水溶性架橋剤として無水
クロム酸２ｇ／リットルおよびフッ化ジルコン２５ｇ／
リットルとを含む水溶液を塗布を塗布する外は、上記実
施例１の場合と全く同様に操作して、スルホン酸基が導
入されていない下地皮膜と親水性皮膜を有するアルミニ
ウム薄板を成形して、熱交換器用フィンを製造した。

【００７６】実施例２ 上記実施例１の場合と同じアルミニウム薄板の表面に、
スルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）が導入された水溶性有機高
分子樹脂としてスチレンスルホン酸ナトリウム・アクリ
ルアミドの共重合体５０ｇ／リットルを使用するが、水
溶性有機架橋剤として水溶性ポリウレタン１５ｇ／リッ
トルとを含む水溶液を塗布し、この水溶液が塗布された
フィン材を２００℃で１分間、加熱して、スルホン化水
溶性有機高分子樹脂と架橋剤とを反応させることによ
り、アルミニウム薄板の表面に下地皮膜を形成した。

【００７７】つぎに、下地皮膜の表面に、水溶性有機高
分子化合物（Ｃ）としてアクリル酸ソーダ・酢酸ビニル
共重合体５重量％、およびカルボニル基を有する低分子
有機化合物（Ｂ）としてグリオキザール５重量％を主成
分とする親水性皮膜形成剤を塗布し、この親水性皮膜形
成剤が塗布された下地皮膜付きフィン材を１９０℃で１
分間、加熱して、アクリル酸ソーダ・酢酸ビニル共重合
体とグリオキザールとを反応させることにより、有機系
親水性皮膜を形成した。

【００７８】そして最後に、この下地皮膜と親水性皮膜
を有するアルミニウム薄板を成形して、熱交換器用フィ
ンを製造した。

【００７９】比較例２ 比較のために、上記アルミニウム薄板の表面に、スルホ
ン酸基が導入されていない水溶性有機高分子樹脂として
ポリアクリルアミド５０ｇ／リットルと、水溶性有機架
橋剤として水溶性ポリウレタン１５ｇ／リットルとを含
む水溶液を塗布する外は、上記実施例２の場合と全く同
様に操作して、スルホン酸基が導入されていない下地皮
膜と親水性皮膜を有するアルミニウム薄板を成形して、
熱交換器用フィンを製造した。

【００８０】評価試験 上記のようにして得られた各種熱交換器用フィンの性能
を評価するために、親水性および耐水密着性を測定し、
得られた結果を下表に示した。

【００８１】ここで、親水性は、初期の段階、すなわち
プレス成形された熱交換器用フィン表面のプレス油を溶
剤で脱脂処理した後の段階と、流水−乾燥サイクルテス
ト後の段階において、それぞれフィンの水の接触角を図
ることにより測定した。

【００８２】親水性の評価は、接触角２０°以下を◎、
２０°〜４０°を○として表示した。なお、接触角が４
０°を越えるものはなかった。

【００８３】耐水密着性は、関係湿度７０％以上の環境
下において、下地皮膜と親水性皮膜を有する熱交換器用
アルミニウム製フィンの試料の表面を密着性試験治具
（フェルト）で１回こすった後の外観を評価した。

【００８４】この耐金型摩耗性の評価は、治具（フェル
ト）でこすった後、変化のないものを◎、わずかに剥が
れるものを○として表示した。なお、剥れのひどいもの
や全部剥れるものはなかった。

【００８５】

【表１】

【００８６】上記表から明らかなように、この発明の方
法により表面にスルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）が導入され
た下地皮膜と特定の親水性皮膜を有する実施例１と２の
熱交換器用フィンは、比較例１と２のフィンに比べて、
初期の親水性についてはほゞ同様であるが、親水性の経
時劣化が少ない。

【００８７】また高湿度環境下において、表面側の親水
性皮膜と下地皮膜との耐水密着性がきわめて良好であ
り、例えば著しい高湿度環境に放置されたり、あるいは
プレス工程において親水性皮膜に外力がかゝったりして
も、親水性皮膜が脱落するというようなことがなく、従
ってこのような親水性皮膜の脱落によるエバポレータ等
熱交換器の外観不良や親水性劣化の問題が全く生じない
ものである。

【００８８】またこの発明の上記実施例１と２の熱交換
器用フィンは、皮膜成分が非常に柔らかいので、プレス
金型の摩耗が少なく、成形性および耐金型摩耗性にもす
ぐれている。

【００８９】

【発明の効果】この発明による熱交換器用フィンの製造
方法は、上述のように、アルミニウム製フィン材の表面
に、スルホン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）またはその塩が導入さ
れた水溶性有機高分子樹脂と、水溶性架橋剤とを含む水
溶液を塗布し、この水溶液が塗布されたフィン材を加熱
して、スルホン化水溶性有機高分子樹脂と架橋剤とを反
応させることにより、アルミニウム製フィン材の表面に
下地皮膜を形成する第１工程と、下地皮膜の表面に、水
溶性有機高分子化合物（Ｃ）と、カルボニル基を有する
低分子有機化合物（Ｂ）とを含む水溶液を塗布し、この
水溶液が塗布された下地皮膜付きフィン材を加熱して、
水溶性有機高分子化合物（Ｃ）と低分子有機化合物
（Ｂ）とを反応させることにより、有機系親水性皮膜を
形成する第２工程とよりなるもので、この発明の方法に
より製造された熱交換器用フィンは、非常にすぐれた親
水性を有しており、しかも親水性の経時劣化が少ない。
また高湿度環境下においても、表面側の親水性皮膜と下
地皮膜との耐水密着性がきわめて良好である。従って、
著しい高湿度環境に放置されたり、あるいはプレス工程
において親水性皮膜に外力がかゝったりしても、親水性
皮膜が剥れるというようなことがなく、従ってこのよう
な親水性皮膜の脱落によるエバポレータ等熱交換器の外
観不良や親水性劣化の問題が全く生じないという効果を
奏する。

【００９０】なお、この発明の方法によれば、水ガラス
（アルカリケイ酸塩）を親水性皮膜構成成分として用い
ていないので、プレス金型の摩耗が少なく、成形性およ
び耐金型摩耗性にすぐれている。

【００９１】また、この発明の方法により製造されたフ
ィンに付着した水滴は、たちまちその形を崩してフィン
の表面に膜状となって広がり、流下除去せられる。表面
張力によりフィンに残存した水も薄い膜状となるため、
これは通風の妨げにならない。従って水滴付着によって
通風抵抗が増大するようなことがなく、熱交換効率のよ
い熱交換器が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 礒山 永三 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニ ウム株式会社内 (72)発明者 伊藤 晶明 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニ ウム株式会社内 審査官 鴨野 研一 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F28F 1/12 B05D 3/10 B05D 7/14 101 F28F 13/18 F28F 19/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウム製フィン材の表面に、スルホ
   ン酸基（−ＳＯ₃ Ｈ）またはその塩が導入された水溶性
   有機高分子樹脂と、水溶性架橋剤とを含む水溶液を塗布
   し、この水溶液が塗布されたフィン材を加熱して、スル
   ホン化水溶性有機高分子樹脂と架橋剤とを反応させるこ
   とにより、アルミニウム製フィン材の表面に下地皮膜を
   形成する第１工程と、下地皮膜の表面に、水溶性有機高
   分子化合物（Ｃ）と、カルボニル基を有する低分子有機
   化合物（Ｂ）とを含む水溶液を塗布し、この水溶液が塗
   布された下地皮膜付きフィン材を加熱して、水溶性有機
   高分子化合物（Ｃ）と低分子有機化合物（Ｂ）とを反応
   させることにより、有機系親水性皮膜を形成する第２工
   程とよりなる耐水密着性に優れた下地皮膜を有する熱交
   換器用フィンの製造方法。