JP2986011B2 - アルミニウムフィン用撥水性塗料及び撥水性が優れたフィン用アルミニウム板材 - Google Patents
アルミニウムフィン用撥水性塗料及び撥水性が優れたフィン用アルミニウム板材Info
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は外部から付着する水分を
付き難くし、また油分等の汚れに対しても付着し難くし
て、熱交換器の放熱フィン等に好適の撥水性塗料及び撥
水性が優れたアルミニウム板材に関する。
付き難くし、また油分等の汚れに対しても付着し難くし
て、熱交換器の放熱フィン等に好適の撥水性塗料及び撥
水性が優れたアルミニウム板材に関する。
【０００２】なお、本発明において、アルミニウム板材
とは純アルミニウム及びアルミニウム合金の双方を含
む。
とは純アルミニウム及びアルミニウム合金の双方を含
む。
【０００３】
【従来の技術】アルミニウム材は加工性、耐食性及び熱
伝導性等が優れているため、熱交換器用の放熱フィン等
として使用されている。通常、放熱フィンに使用される
アルミニウム材には、耐食性を付与するためにクロメー
ト処理がなされたり、耐食性が高い樹脂等によってその
表面がコーティングされている。更に、このような処理
が施された表面に、冷房の運転時における結露水の水落
ち性を向上させるための表面処理がなされている。
伝導性等が優れているため、熱交換器用の放熱フィン等
として使用されている。通常、放熱フィンに使用される
アルミニウム材には、耐食性を付与するためにクロメー
ト処理がなされたり、耐食性が高い樹脂等によってその
表面がコーティングされている。更に、このような処理
が施された表面に、冷房の運転時における結露水の水落
ち性を向上させるための表面処理がなされている。
【０００４】従来、水落ち性を向上させる方法として、
水分が付着する表面を親水化し、付着した水滴を結合さ
せ膜状にして落下させる方法と、表面を超撥水化し、付
着した水滴を水玉状にして落下させる方法とがある。
水分が付着する表面を親水化し、付着した水滴を結合さ
せ膜状にして落下させる方法と、表面を超撥水化し、付
着した水滴を水玉状にして落下させる方法とがある。
【０００５】前者の方法には水ガラスを使用する技術
（特許 第１７６９９７８号）が一般的であり、また製
造コストの点でも水ガラスが非常に安価であるため、現
在ではこの技術が水落ち性を向上させる技術の主流とな
っている。
（特許 第１７６９９７８号）が一般的であり、また製
造コストの点でも水ガラスが非常に安価であるため、現
在ではこの技術が水落ち性を向上させる技術の主流とな
っている。
【０００６】一方、後者の方法にはフッ素系の塗料を水
分が付着する表面に塗布する技術等が提案されている。
しかし、フッ素系の塗料は高価であり、塗料による皮膜
を形成するためには長時間の焼き付けが必要であり、ま
た性能の面において水滴の接触角が１２０°程度と不十
分であり、小さな水滴を落下させるためには撥水性が不
足している。更に、水留まりによって送風抵抗が増加し
たり、熱交換性能が低下する等の問題もある。このた
め、この技術は実用化には至っていない。
分が付着する表面に塗布する技術等が提案されている。
しかし、フッ素系の塗料は高価であり、塗料による皮膜
を形成するためには長時間の焼き付けが必要であり、ま
た性能の面において水滴の接触角が１２０°程度と不十
分であり、小さな水滴を落下させるためには撥水性が不
足している。更に、水留まりによって送風抵抗が増加し
たり、熱交換性能が低下する等の問題もある。このた
め、この技術は実用化には至っていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放熱フ
ィンの材料に水ガラスを使用する場合において、通常の
家庭における使用環境等ではあまり問題とならないもの
の、油分又は埃等の付着が多い使用環境では、放熱フィ
ンの表面への油分又は塵芥の付着によって、親水性が経
時劣化し易くなってしまう。特に、油ミスト等が多い使
用環境においては定期的な洗浄が必要となる場合が多
い。
ィンの材料に水ガラスを使用する場合において、通常の
家庭における使用環境等ではあまり問題とならないもの
の、油分又は埃等の付着が多い使用環境では、放熱フィ
ンの表面への油分又は塵芥の付着によって、親水性が経
時劣化し易くなってしまう。特に、油ミスト等が多い使
用環境においては定期的な洗浄が必要となる場合が多
い。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、撥水性を向上させて水滴を付着し難くする
と共に、油分等の付着が多い環境であってもその付着を
低減することができる撥水性塗料及び撥水性が優れたア
ルミニウム板材を提供することを目的とする。
のであって、撥水性を向上させて水滴を付着し難くする
と共に、油分等の付着が多い環境であってもその付着を
低減することができる撥水性塗料及び撥水性が優れたア
ルミニウム板材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ムフィン用撥水性塗料は、熱硬化性樹脂（フッ素樹脂を
含まず）固形分１重量部に対して、疎水性シリカを０．
２重量部以上と、パーフルオロアルキル基を有する撥水
化剤を０．１重量部以上含むことを特徴とする。
ムフィン用撥水性塗料は、熱硬化性樹脂（フッ素樹脂を
含まず）固形分１重量部に対して、疎水性シリカを０．
２重量部以上と、パーフルオロアルキル基を有する撥水
化剤を０．１重量部以上含むことを特徴とする。
【００１０】本発明に係る撥水性が優れたフィン用アル
ミニウム板材は、熱硬化性樹脂（フッ素樹脂を含まず）
固形分１重量部に対して、疎水性シリカを０．２重量部
以上と、パーフルオロアルキル基を有する撥水化剤を
０．１重量部以上含む撥水性塗料を塗布した後焼き付け
た皮膜を有することを特徴とする。
ミニウム板材は、熱硬化性樹脂（フッ素樹脂を含まず）
固形分１重量部に対して、疎水性シリカを０．２重量部
以上と、パーフルオロアルキル基を有する撥水化剤を
０．１重量部以上含む撥水性塗料を塗布した後焼き付け
た皮膜を有することを特徴とする。
【００１１】なお、パーフルオロアルキル基の化学式を
下記化１に示す
下記化１に示す
【００１２】
【化１】
【００１３】
【作用】以下、熱硬化性樹脂、疎水性シリカ及び撥水化
剤についての重量比の限定理由について説明する。
剤についての重量比の限定理由について説明する。
【００１４】熱硬化性樹脂：１重量部 熱硬化性樹脂は、１００〜３００℃の焼き付けによって
硬化する樹脂であればよい。このような樹脂として、例
えば市販されているアクリル樹脂にメラミン樹脂若しく
はエポキシ樹脂を硬化剤として配合したもの、ウレタン
樹脂、フェノール樹脂又はポリエステル樹脂等がある。
硬化する樹脂であればよい。このような樹脂として、例
えば市販されているアクリル樹脂にメラミン樹脂若しく
はエポキシ樹脂を硬化剤として配合したもの、ウレタン
樹脂、フェノール樹脂又はポリエステル樹脂等がある。
【００１５】本発明に係る撥水性塗料は、このような熱
硬化性樹脂に疎水性シリカ及び撥水化剤を添加するもの
であり、またこの熱硬化性樹脂を１重量部として、疎水
性シリカ及び撥水化剤の重量比を限定するものである。
硬化性樹脂に疎水性シリカ及び撥水化剤を添加するもの
であり、またこの熱硬化性樹脂を１重量部として、疎水
性シリカ及び撥水化剤の重量比を限定するものである。
【００１６】疎水性シリカ：０．２重量部以上 疎水性シリカは本発明に係る塗料に撥水性を付与すると
共に、コーティングされた皮膜の表面に微細な凹凸を形
成して撥水性を向上させる効果を有する。疎水性シリカ
の添加量が０．２重量部より少ないと、撥水性は向上す
るものの、皮膜の表面に形成される微細な凹凸の単位面
積当たりの数が少なく、また接触角も小さく微少な水滴
を落下させるまでに至らない。従って、疎水性シリカの
添加量は０．２重量部以上とする。
共に、コーティングされた皮膜の表面に微細な凹凸を形
成して撥水性を向上させる効果を有する。疎水性シリカ
の添加量が０．２重量部より少ないと、撥水性は向上す
るものの、皮膜の表面に形成される微細な凹凸の単位面
積当たりの数が少なく、また接触角も小さく微少な水滴
を落下させるまでに至らない。従って、疎水性シリカの
添加量は０．２重量部以上とする。
【００１７】撥水化剤：０．１重量部以上 パーフルオロアルキル基を有する撥水化剤は、疎水性シ
リカにより形成される微細な凹凸以外の平坦部を撥水化
させる効果を有する。この撥水化剤の添加量が０．１重
量部より少ないと、撥水化剤が皮膜全体を十分に覆うこ
とができず、樹脂の表面が部分的に露出してしまうた
め、撥水性が低下してしまう。従って、撥水化剤の添加
量は０．１重量部以上とする。
リカにより形成される微細な凹凸以外の平坦部を撥水化
させる効果を有する。この撥水化剤の添加量が０．１重
量部より少ないと、撥水化剤が皮膜全体を十分に覆うこ
とができず、樹脂の表面が部分的に露出してしまうた
め、撥水性が低下してしまう。従って、撥水化剤の添加
量は０．１重量部以上とする。
【００１８】上述のように、疎水性シリカ及び撥水化剤
の添加量における重量比の上限については特に制限はな
いが、アルミニウム板材に形成する皮膜の強度及び耐久
性を考慮し、またパーフルオロアルキル基を有する撥水
化剤は比較的高価であることも考慮すると、疎水性シリ
カ及び撥水化剤の添加量はいずれも０．５重量部以下で
あればよい。
の添加量における重量比の上限については特に制限はな
いが、アルミニウム板材に形成する皮膜の強度及び耐久
性を考慮し、またパーフルオロアルキル基を有する撥水
化剤は比較的高価であることも考慮すると、疎水性シリ
カ及び撥水化剤の添加量はいずれも０．５重量部以下で
あればよい。
【００１９】本発明に係るアルミニウム板材は、熱硬化
性樹脂、疎水性シリカ及び撥水化剤が上述した重量比か
らなる塗料を、塗装及び焼き付けして板材の表面に皮膜
を形成することにより製造される。
性樹脂、疎水性シリカ及び撥水化剤が上述した重量比か
らなる塗料を、塗装及び焼き付けして板材の表面に皮膜
を形成することにより製造される。
【００２０】この場合の塗装には、ハケ塗り、浸漬処理
又はロールコーティング等によって塗装することがで
き、また焼き付けでは使用する熱硬化性樹脂の特性にも
よるが、１００〜３００℃の温度で１０秒〜１０分程度
焼き付けることにより皮膜を形成することができる。
又はロールコーティング等によって塗装することがで
き、また焼き付けでは使用する熱硬化性樹脂の特性にも
よるが、１００〜３００℃の温度で１０秒〜１０分程度
焼き付けることにより皮膜を形成することができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について、本発明の特
許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。先
ず、下記表１に示す塗料をバーコーターにより０．１１
ｍｍの厚さのアルミニウム板材（ＪＩＳ １１００Ｈ２
６合金）に塗装し、２００℃の温度で１分間焼き付けし
て前記板材の表面に皮膜を形成した。なお、下記表１に
示す比較例Ｎｏ１は従来使用されているフッ素系樹脂の
みを塗料としたものであり、前記板材の表面に厚さ１μ
ｍの皮膜を形成した。
許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。先
ず、下記表１に示す塗料をバーコーターにより０．１１
ｍｍの厚さのアルミニウム板材（ＪＩＳ １１００Ｈ２
６合金）に塗装し、２００℃の温度で１分間焼き付けし
て前記板材の表面に皮膜を形成した。なお、下記表１に
示す比較例Ｎｏ１は従来使用されているフッ素系樹脂の
みを塗料としたものであり、前記板材の表面に厚さ１μ
ｍの皮膜を形成した。
【００２２】また、下記表１に熱硬化性樹脂、撥水化剤
としてのフッ素系添加剤及び疎水シリカを夫々Ａ、Ｂ及
びＣとした場合の重量比についても示す。なお、フッ素
系添加剤として、市販薬剤のＮＫガード ＦＮＧ７２２
（日華化学製）及びＭＥＧＡＦＡＣ Ｙ１０３（大日本
インキ製）を使用し、また疎水性シリカとして、市販薬
剤のアエロジル Ｒ９７４及びＲ９７２（日本アエロジ
ル製）を使用した。
としてのフッ素系添加剤及び疎水シリカを夫々Ａ、Ｂ及
びＣとした場合の重量比についても示す。なお、フッ素
系添加剤として、市販薬剤のＮＫガード ＦＮＧ７２２
（日華化学製）及びＭＥＧＡＦＡＣ Ｙ１０３（大日本
インキ製）を使用し、また疎水性シリカとして、市販薬
剤のアエロジル Ｒ９７４及びＲ９７２（日本アエロジ
ル製）を使用した。
【００２３】
【表１】
【００２４】上記表１に示す塗料で上述したアルミニウ
ム板材をコーティングしたときの撥水性の評価を下記表
２に示す。この場合、０．０１ｍｌの水量での接触角及
び転落角を測定し、また０．０１ｍｌの量で粘度が８ｃ
Ｓｔである鉱物油での接触角についても測定した。
ム板材をコーティングしたときの撥水性の評価を下記表
２に示す。この場合、０．０１ｍｌの水量での接触角及
び転落角を測定し、また０．０１ｍｌの量で粘度が８ｃ
Ｓｔである鉱物油での接触角についても測定した。
【００２５】なお、接触角とは、図１に示すように、水
滴の表面が板材と接触している点から接線を引いた場合
に、この接線と板材とのなす角度ｒをいい、接触角が大
きいほど（最大ｒ＝１８０°）水滴が板材に付着する面
積が小さくなるため、水滴が板材に付着し難いといえ
る。また、転落角とは、図２に示すように、表面に水滴
が付着した板材を、板材の端部を支点として水平面と板
材とのなす角度θを大きくしてゆく場合に、水滴が落下
するときの角度θをいう。
滴の表面が板材と接触している点から接線を引いた場合
に、この接線と板材とのなす角度ｒをいい、接触角が大
きいほど（最大ｒ＝１８０°）水滴が板材に付着する面
積が小さくなるため、水滴が板材に付着し難いといえ
る。また、転落角とは、図２に示すように、表面に水滴
が付着した板材を、板材の端部を支点として水平面と板
材とのなす角度θを大きくしてゆく場合に、水滴が落下
するときの角度θをいう。
【００２６】
【表２】
【００２７】上記表２に示すように、実施例Ｎｏ１〜５
については、水滴の接触角はいずれも１６０°以上と大
きく、転落角はいずれも６°以下と極めて小さい。ま
た、油の接触角はいずれも１３０°以上と大きい。この
ように、実施例Ｎｏ１〜５は、従来使用されていたフッ
素系樹脂のみからなる塗料でコーティングした比較例Ｎ
ｏ１に比べて、極めて優れた撥水性を有し、更に油に対
する耐汚染性にも優れていることがわかる。
については、水滴の接触角はいずれも１６０°以上と大
きく、転落角はいずれも６°以下と極めて小さい。ま
た、油の接触角はいずれも１３０°以上と大きい。この
ように、実施例Ｎｏ１〜５は、従来使用されていたフッ
素系樹脂のみからなる塗料でコーティングした比較例Ｎ
ｏ１に比べて、極めて優れた撥水性を有し、更に油に対
する耐汚染性にも優れていることがわかる。
【００２８】一方、比較例Ｎｏ２及び３については、夫
々フッ素系添加剤及び疎水シリカが所定量より少ないた
め、比較例Ｎｏ１に比べて撥水性は向上したものの、水
滴の接触角は１４０°以下であり、また転落角も大き
く、撥水性が十分であるといえない。
々フッ素系添加剤及び疎水シリカが所定量より少ないた
め、比較例Ｎｏ１に比べて撥水性は向上したものの、水
滴の接触角は１４０°以下であり、また転落角も大き
く、撥水性が十分であるといえない。
【００２９】また、比較例Ｎｏ４及び５については、熱
硬化性樹脂に夫々疎水性シリカ及び撥水化剤の一方のみ
を添加したものであるが、いずれも従来の比較例Ｎｏ１
と同程度の撥水性を有し、ほとんど撥水性を向上させる
ことができなかった。
硬化性樹脂に夫々疎水性シリカ及び撥水化剤の一方のみ
を添加したものであるが、いずれも従来の比較例Ｎｏ１
と同程度の撥水性を有し、ほとんど撥水性を向上させる
ことができなかった。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱硬化性樹脂、疎水性シリカ及び撥水化剤を所定の重量
比とすることにより、撥水性が優れた塗料を製造するこ
とができる。また、この塗料をアルミニウム板材にコー
ティングすることにより、前記板材に水滴及び油分が付
着することを極めて低減することができ、このようなア
ルミニウム板材で熱交換器の放熱フィンを製作する場合
には、熱交換器が油分又は塵芥の多い環境で使用されて
も、性能の劣化が殆どない極めて優れた放熱フィンを製
造することができる。
熱硬化性樹脂、疎水性シリカ及び撥水化剤を所定の重量
比とすることにより、撥水性が優れた塗料を製造するこ
とができる。また、この塗料をアルミニウム板材にコー
ティングすることにより、前記板材に水滴及び油分が付
着することを極めて低減することができ、このようなア
ルミニウム板材で熱交換器の放熱フィンを製作する場合
には、熱交換器が油分又は塵芥の多い環境で使用されて
も、性能の劣化が殆どない極めて優れた放熱フィンを製
造することができる。
【図１】板材上の水滴の接触角を示す模式図である。
【図２】板材上の水滴の転落角を示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−259975（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−251692（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−215570（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−25554（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−240201（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−11092（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−70451（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09D 5/00 C09D 7/12 C09K 3/18 F28F 13/18 F28F 19/04
Claims (2)
- 【請求項１】 熱硬化性樹脂（フッ素樹脂を含まず）固
形分１重量部に対して、疎水性シリカを０．２重量部以
上と、パーフルオロアルキル基を有する撥水化剤を０．
１重量部以上含むことを特徴とするアルミニウムフィン
用撥水性塗料。 - 【請求項２】 熱硬化性樹脂（フッ素樹脂を含まず）固
形分１重量部に対して、疎水性シリカを０．２重量部以
上と、パーフルオロアルキル基を有する撥水化剤を０．
１重量部以上含む撥水性塗料を塗布した後焼き付けた皮
膜を有することを特徴とする撥水性が優れたフィン用ア
ルミニウム板材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7074147A JP2986011B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | アルミニウムフィン用撥水性塗料及び撥水性が優れたフィン用アルミニウム板材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7074147A JP2986011B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | アルミニウムフィン用撥水性塗料及び撥水性が優れたフィン用アルミニウム板材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269367A JPH08269367A (ja) | 1996-10-15 |
| JP2986011B2 true JP2986011B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=13538770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7074147A Expired - Fee Related JP2986011B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | アルミニウムフィン用撥水性塗料及び撥水性が優れたフィン用アルミニウム板材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2986011B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4635217B2 (ja) * | 2003-09-17 | 2011-02-23 | 学校法人慶應義塾 | 表面処理剤及び材料及び表面処理方法 |
| JP2005113228A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Daikin Ind Ltd | プレート素材及びその製造方法 |
| US20090148653A1 (en) | 2007-12-07 | 2009-06-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoropolymer emulsions |
| US8324314B2 (en) | 2009-10-12 | 2012-12-04 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoropolymer compositions and treated substrates |
| JP5506566B2 (ja) * | 2009-06-29 | 2014-05-28 | 株式会社Ｕａｃｊ | 熱交換器用アルミニウムフィン及び熱交換器 |
| US8329822B2 (en) | 2009-11-09 | 2012-12-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoropolymer emulsions |
| US8507601B2 (en) | 2009-11-09 | 2013-08-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method using fluoropolymer emulsions |
| JP5753698B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2015-07-22 | 株式会社Uacj | 熱交換器用アルミニウムフィン及び熱交換器 |
| WO2012157325A1 (ja) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | 関西ペイント株式会社 | 熱交換器フィンの着霜抑制用の水系塗料組成物、着霜抑制用皮膜の形成方法、及び着霜抑制用皮膜を有する熱交換器フィン |
| CN103963383A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 镇江市万源电子有限公司 | 憎水铝带材及其制造方法 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7074147A patent/JP2986011B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08269367A (ja) | 1996-10-15 |
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