JP5301701B1

JP5301701B1 - アルミニウム製フィン材

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Publication number: JP5301701B1
Application number: JP2012074485A
Authority: JP
Inventors: 慶太館山; 陽介太田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: CN104024784B; WO2013146077A1; CN104024784A; JP2013204919A

Abstract

【課題】フィン材表面の親水性が長期間持続するアルミニウム製フィン材を提供する。
【解決手段】アルミニウム板１の表面に親水性皮膜層２と潤滑性皮膜層３とをこの順に備えるフィン材１０Ａであって、親水性皮膜層２は、カルボキシル基を有する単量体のみから構成される重合体、カルボキシル基を有する単量体を含む共重合体、または、それらの混合物である親水性樹脂を含む樹脂組成物からなり、潤滑性皮膜層３は、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、および、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩よりなる群から選択される１種以上の潤滑性樹脂と、水溶性エポキシ樹脂、水溶性カルボジイミド化合物、水分散性カルボジイミド化合物、および、水溶性オキサゾリン基含有樹脂よりなる群から選択される１種以上の架橋剤６とを含み、架橋剤６の固形分比率が０．２〜７０質量％である樹脂組成物からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、その表面に皮膜層が形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるアルミニウム製フィン材に係り、特に、空調機等の熱交換器に好適に使用される熱交換器用アルミニウム製フィン材に関する。

近年の地球温暖化や資源価格高騰問題等の顕在化により、空調機の高効率化や小型化等の性能向上の要請が高まりつつある。このような要請を反映して空調機の熱交換器には、熱伝導性、加工性、耐食性などに優れるアルミニウム板（以下、適宜アルミニウム合金板を含む）が広く使用されている。また、空調機の熱交換器は体積を小さくするために、フィンが狭い間隔に並設されている構造となっている。

ところで、空調機の運転時にフィン表面の温度が空気の露点以下となると、フィン表面に結露水が凝縮して付着するため、熱交換器の熱交換機能が低下し、フィンが閉塞しやすくなる。このとき、フィン表面の親水性が低いと水の接触角が大きくなるため、付着した結露水は半球状となり、フィンが閉塞しやすくなることをより促進させてしまう。さらに、結露水の凝縮が進行して結露水が大きくなると、狭い間隔に併設された隣接するフィン表面の結露水がひとつとなるなどにより、隣接するフィン同士を閉塞させる。このようにしてフィンが閉塞した結果、熱交換器の熱交換機能がより阻害され、送風ファンの風圧で結露水が空調機外に飛散する等の問題が従来から知られている。

前記結露水の問題を解決するために、特許文献１においては、フィン表面に付着した結露水が長時間滞留し、水和反応や腐食反応を誘起するのを抑制するために、カルボキシメチルセルロースの塩とＮ−メチロールアクリルアミドを主成分とする表面処理剤を用いる技術が開示されている。特許文献２においては、フィン材に耐食性と親水性を付与するため、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンを主成分とする表面処理剤の使用が有効であることが開示されている。特許文献３においては、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等からなる親水性皮膜を備えたフィン材が開示されている。特許文献４及び特許文献５においては、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基等を含有する樹脂を被覆したフィン材が開示されている。

特許第２５２０３０８号公報特許第２５７４１９７号公報特許第４１６４０４９号公報特許第４４５６５５１号公報特開２００８−２２４２０４号公報

しかしながら、前記特許文献に係る発明はいずれも、親水性樹脂皮膜が水と接触すると経時的に親水性が低下し、フィン表面の親水性を長期間にわたって維持することが難しい。すなわち、長期間使用されるに従いフィンに付着した結露水が半球状となりやすく、その結果、フィンを閉塞しやすくなる。これにより、熱交換器の熱交換機能が阻害される等の問題が解決したとは言い難かった。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、フィン材表面の親水性が長期間持続するアルミニウム製フィン材を提供することを課題とする。

すなわち、本発明に係るアルミニウム製フィン材は、アルミニウム板またはアルミニウム合金板の表面に親水性皮膜層と潤滑性皮膜層とをこの順に備えるアルミニウム製フィン材であって、前記親水性皮膜層は、カルボキシル基を有する単量体のみから構成される重合体、カルボキシル基を有する単量体を含む共重合体、または、それらの混合物である親水性樹脂を含む樹脂組成物からなり、前記潤滑性皮膜層は、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、および、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩よりなる群から選択される１種以上の潤滑性樹脂と、水溶性エポキシ樹脂、水溶性カルボジイミド化合物、水分散性カルボジイミド化合物、および、水溶性オキサゾリン基含有樹脂よりなる群から選択される１種以上の架橋剤とを含み、前記潤滑性樹脂と前記架橋剤の合計固形分に占める架橋剤の固形分比率が０．２〜７０質量％である樹脂組成物からなることを特徴とする。

このような構成によれば、親水性皮膜層の上に、潤滑性樹脂と架橋剤とを含み、その架橋剤の固形分比率が所定範囲である樹脂組成物からなる潤滑性皮膜層を備えることによって、親水性皮膜層を上層から固定することになる。その結果、結露水などの水分で溶出しやすい親水性皮膜層の親水性樹脂を、潤滑性皮膜層の架橋剤によって親水性皮膜層につなぎとめるため、親水性皮膜層と潤滑性皮膜層との密着性が向上し、耐久性が向上する。それにより、親水性を持続させることが可能となる。また、潤滑性皮膜層の潤滑性樹脂によって、フィン材に潤滑性を付与することが可能となる。

また、アルミニウム製フィン材は、前記アルミニウム板または前記アルミニウム合金板と、前記親水性皮膜層との間に耐食性皮膜層をさらに備え、前記耐食性皮膜層はポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、および、ウレタン系樹脂よりなる群から選択される１種以上の耐食性樹脂を含む樹脂組成物からなることが好ましい。

このような構成によれば、耐食性皮膜層の形成によって、フィン材に耐食性が付与されると共に、アルミニウム板またはアルミニウム合金板に対する親水性皮膜層の密着性が向上し、親水性をより一層持続させることが可能となる。また、疎水性の耐食性皮膜層の形成によって、アルミニウム板またはアルミニウム合金板に水が浸透するのが抑制される。それにより、アルミニウム板またはアルミニウム合金板の腐食によって生じる不快な臭気の発生を抑制できる。

また、アルミニウム製フィン材は、前記アルミニウム板または前記アルミニウム合金板と、前記親水性皮膜層との間に化成処理皮膜層をさらに備え、前記化成処理皮膜層は無機酸化物または有機―無機複合化合物からなるのが好ましい。

このような構成によれば、化成処理皮膜層を備えることによって、フィン材の耐食性が向上すると共に、アルミニウム板またはアルミニウム合金板に対する親水性皮膜層の密着性も向上して、親水性を維持しつつより長期間の使用に耐え得る。

また、アルミニウム製フィン材は、前記化成処理皮膜層と前記親水性皮膜層との間に耐食性皮膜層をさらに備え、前記耐食性皮膜層はポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、および、ウレタン系樹脂よりなる群から選択される１種以上の耐食性樹脂を含む樹脂組成物からなることが好ましい。

このような構成によれば、耐食性皮膜層の形成によって、化成処理皮膜層に対する親水性皮膜層の密着性が向上し、親水性をより一層持続させることが可能となる。

本発明に係るアルミニウム製フィン材は、フィン材表面の親水性が長期間持続するという効果が得られる。これにより、空調機の使用の際に熱交換器のフィンが結露水により閉塞され難く、熱交換機能が低下することがない。また、室内等の住環境において空調機を使用する際、特に冷房運転時に、フィン表面に生じる結露水が室内（空調機外）へ飛散してしまうという使用上の不具合を抑制できる。さらに、熱交換器のフィンに加工する際のプレス加工性が向上するという効果が得られる。

本発明の実施形態に係るアルミニウム製フィン材の断面の模式図である。本発明の別の実施形態に係るアルミニウム製フィン材の断面の模式図である。本発明の別の実施形態に係るアルミニウム製フィン材の断面の模式図である。本発明の別の実施形態に係るアルミニウム製フィン材の断面の模式図である。

次に、本発明に係るアルミニウム製フィン材の実施形態について、図面を適宜参照して詳細に説明する。

［第１実施形態］
＜フィン材＞
図１に示すように、本発明に係るアルミニウム製フィン材（以下、フィン材と称す）１０Ａは、アルミニウム板またはアルミニウム合金板（以下、アルミニウム板と称す）１と、アルミニウム板１の表面に形成された親水性皮膜層２と潤滑性皮膜層３とをこの順に備えるものである。そして、潤滑性皮膜層３は潤滑性樹脂と架橋剤６とを含む樹脂組成物からなり、潤滑性樹脂と架橋剤６の合計固形分に占める架橋剤６の固形分比率が０．２〜７０質量％であって、親水性皮膜層２はカルボキシル基を有する重合体等を含む樹脂組成物からなるものである。以下、各構成について説明する。

（アルミニウム板）
本発明に用いられるアルミニウム板１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる板材である。これらアルミニウムまたはアルミニウム合金としては特に限定しないが、例としては、熱伝導性および加工性が優れることから、ＪＩＳＨ４０００に規定する合金種１０００系のアルミニウム、特に、合金番号１２００のアルミニウムが好適に使用される。アルミニウム板１の板厚は０．０６〜０．３ｍｍのものが好ましい。アルミニウム板１の板厚が０．０６ｍｍ未満では、フィン材１０として必要とされる強度を確保することができない。一方、板厚が０．３ｍｍを超えるとフィン材１０Ａとしての加工性が低下する。

（親水性皮膜層）
親水性皮膜層２は、アルミニウム板１の表面に形成されるものであり、フィン材１０Ａの親水性を向上させる。親水性皮膜層２は、カルボキシル基を有する単量体のみから構成される重合体を含む樹脂組成物（親水性樹脂組成物）、または、カルボキシル基を有する単量体を含む共重合体を含む樹脂組成物、または、前記重合体と前記共重合体の混合物を含む樹脂組成物からなる。そして、前記重合体および前記共重合体の種類は、少なくともカルボキシル基を有する単量体が含まれれば、限定されるものではない。

カルボキシル基を有する単量体と共重合可能な単量体としては、スルホン酸基を有する単量体、スルホン酸基誘導体を有する単量体、カルボキシル基誘導体を有する単量体、水酸基を有する単量体、水酸基誘導体を有する単量体等の親水性官能基を有する単量体が挙げられる。

カルボキシル基を有する単量体のみから構成される重合体の例としては、東亞合成製「ジュリマー（登録商標）ＡＣ−１０Ｓ」（ポリアクリル酸）が挙げられる。カルボキシル基を有する単量体を含む共重合体の例としては、アクリル酸とスルホン酸基含有単量体との共重合体である日本触媒製「アクアリック（登録商標）ＧＬ」等が挙げられる。また、前記親水性樹脂組成物の例としては、前記ジュリマーの単独組成、前記アクアリックの単独組成、前記ジュリマー若しくは前記アクアリックと、クラレ製「クラレポバールＰＶＡ１０５」との混合物、前記アクアリックと後記する架橋剤６の１つである日本触媒製「エポクロス（登録商標）ＷＳ７００」との混合物等が挙げられる。なお、親水性皮膜層２にも後記する架橋剤６を添加することにより、フィン材１０Ａの親水性をさらに一層向上させることができる。

親水性皮膜層２に含有される単量体のカルボキシル基は、後記する潤滑性皮膜層３の形成時に、潤滑性皮膜層３に含有された架橋剤６と架橋する。これにより、潤滑性皮膜層３と親水性皮膜層２との密着性がより一層向上して、本発明に係るフィン材１０Ａの親水性の耐久性を向上させることが可能となる。

親水性皮膜層２の樹脂組成物は、前記重合体、共重合体、または、それらの混合物以外に、塗装性、作業性、若しくは、塗膜物性等を改善するために、各種の水系溶媒や塗料添加物を添加することが可能である。例えば、水溶性有機溶剤、界面活性剤、表面調整剤、湿潤分散剤、架橋剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等の各種の溶剤や添加剤を、単独でまたは複数組み合わせて添加してもよい。

親水性皮膜層２の膜厚は、０．０２〜１０ｇ／ｍ^２が好ましい。膜厚が０．０２ｇ／ｍ^２未満の場合は、フィン材１０Ａの親水性が低下しやすくなる。一方、膜厚が１０ｇ／ｍ^２を超える場合は、親水性のさらなる向上は認められない。また、親水性皮膜層２を１０ｇ／ｍ^２を超えて形成することは、経済的にも好ましくない。より好ましい親水性皮膜層２の膜厚は、０．０８〜２ｇ／ｍ^２である。このような膜厚により、経済性を損なわずに、フィン材１０Ａの親水性がより一層向上する。なお、親水性皮膜層２の膜厚は、これら範囲に特に限定されるものではない。

（潤滑性皮膜層）
潤滑性皮膜層３は、親水性皮膜層２の表面（アルミニウム板１と反対側の表面）に形成されるものであり、フィン材１０Ａの親水性を向上させる。また、潤滑性皮膜層３は、皮膜層を構成する潤滑性樹脂によって摩擦係数が低減するため、熱交換器のフィン製造時のプレス加工性を向上させる。潤滑性皮膜層３は、潤滑性樹脂と架橋剤とを含む樹脂組成物（潤滑性樹脂組成物）からなる。

潤滑性樹脂としては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、および、カルボキシルセルロースのアルカリ金属塩（ＣＭＣアルカリ金属塩）よりなる群から選択される１種以上を含むものである。また、潤滑性樹脂は、ポリエチレングリコールを単独で用いてもよいし、カルボキシメチルセルロースを単独で用いてもよいし、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩を単独で用いてもよいが、それらを混合して用いることが好ましい。例えば、ポリエチレングリコールとカルボキシメチルセルロースナトリウムとを混合して用いることが好ましい。これにより、造膜性及び潤滑性（プレス成形性）が一層良好となる。ポリエチレングリコールとカルボキシメチルセルロースナトリウムの質量比は、ポリエチレングリコール：カルボキシメチルセルロースナトリウム＝５：５〜９：１程度が好ましい。

また、架橋剤６は、水溶性エポキシ樹脂、水溶性カルボジイミド化合物、水分散性カルボジイミド化合物および水溶性オキサゾリン基含有樹脂よりなる群から選択される１種以上からなる。水溶性エポキシ系架橋剤としてはＤＩＣ製「ＣＲ−５Ｌ」が、水分散性カルボジイミド系架橋剤としては日清紡ケミカル製「カルボジライト（登録商標）Ｅ−０２」が、水溶性オキサゾリン系架橋剤としては日本触媒製「エポクロス（登録商標）ＷＳ７００」が挙げられ、前記架橋剤の２種、３種を組み合わせて使用してもよい。潤滑性皮膜層３に架橋剤６が含有されることによって、その架橋剤６が、下地層となっている親水性皮膜層２の親水性樹脂の構造中のカルボキシル基と架橋して、親水性皮膜層２の密着性を向上させる。その結果、フィン材１０Ａの親水性の耐久性を向上させることに寄与する。

潤滑性皮膜層３中の架橋剤６の含有量は、潤滑性樹脂と架橋剤６の合計固形分に占める架橋剤６の固形分比率として０．２〜７０質量％である。架橋剤６の固形分比率が０．２質量％未満の場合は、架橋剤６が下層の親水性皮膜層２と架橋することによるフィン材１０Ａの親水性の持続性を向上させる効果が低下する。また、架橋剤６の固形分比率が７０質量％を超える場合は、潤滑性皮膜層３中の潤滑性樹脂の比率が相対的に減少し、フィン材１０Ａの摩擦係数が高くなり、プレス加工性が低下する。架橋剤６の固形分比率は、好ましくは１〜５０質量％であり、より好ましくは１〜２０質量％である。

なお、潤滑性皮膜層３が親水性皮膜層２の表面に形成されていても、潤滑性皮膜層３を構成する潤滑性樹脂も親水性を有することから、親水性皮膜層２により発現されるフィン材１０Ａの親水性の向上、親水性の長期間の維持等の機能が低下することはない。また、潤滑性皮膜層３の膜厚は、０．０１〜１．０ｇ／ｍ^２が好ましい。

［第２実施形態］
図２に示すように、フィン材１０Ｂは、アルミニウム板１と親水性皮膜層２との間に、耐食性樹脂を含む樹脂組成物（耐食性樹脂組成物）からなる耐食性皮膜層５をさらに備えることが好ましい。

（耐食性皮膜層）
耐食性皮膜層５は、フィン材１０Ｂの耐食性を高めると共に、親水性皮膜層２の密着性を向上させる。また、この耐食性皮膜層５は疎水性であるため、アルミニウム板１に水が浸透して、皮膜下腐食（アルミニウム板１の腐食）によって不快な臭気を発生するのを抑制することができるようになる。

耐食性皮膜層５を構成する耐食性樹脂は、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、および、ウレタン系樹脂よりなる群から選択される１種以上からなる。ポリエステル系樹脂としては東洋紡績製「バイロナール（登録商標）ＭＤ−１２００」が、ポリオレフィン系樹脂としては三井化学製「ケミパール（登録商標）」および東邦化学工業製「ハイテック（登録商標）Ｓ３１４８」が、エポキシ系樹脂としてはＤＩＣ製「エピクロン（登録商標）８４０」が、アクリル系樹脂としては楠本化成製「ネオクリル（登録商標）Ａ−６１４」が、ウレタン系樹脂としては楠本化成製「ネオレッズ（登録商標）Ｒ−９６６０」が挙げられ、前記樹脂の２種、３種を組み合わせて使用してもよい。

耐食性皮膜層５の樹脂組成物は、前記耐食性樹脂以外に、塗装性や作業性等や皮膜（塗膜）物性等を改善するために、各種の水系溶媒や塗料添加物を添加してもよい。例えば、水溶性有機溶剤、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、防カビ剤等の各種の溶剤や添加剤を、単独でまたは複数組み合わせて配合してもよい。

耐食性皮膜層５の厚さ（皮膜量）は、０．０１〜８．０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。耐食性皮膜層５の厚さが０．０１ｇ／ｍ^２未満であると、フィン材１０Ｂの耐食性、および、親水性皮膜層２との密着性を確保することができない。一方、耐食性皮膜層５の厚さが８．０ｇ／ｍ^２を超えると耐食性皮膜層５が断熱層となって、熱交換の効率を悪くする。より好ましい耐食性皮膜層５の厚さは、０．０３〜５．０ｇ／ｍ^２である。

［第３実施形態］
図３に示すように、フィン材１０Ｃは、アルミニウム板１と親水性皮膜層２との間に、化成処理皮膜層４を備えることが好ましい。

（化成処理皮膜層）
化成処理皮膜層４が存在することで、フィン材１０Ｃの耐食性が向上すると共に、親水性皮膜層２のアルミニウム板１に対する密着性がより向上する。そのため、熱交換器の耐久性を高めることができる。そして、化成処理皮膜層４は、親水性皮膜層２を形成する前に、アルミニウム板１の表面を化成処理することによって形成される。

化成処理皮膜層４は、リン酸クロメート処理、若しくは、塗布型ジルコニウム処理等の無機酸化物処理、または、有機−無機複合化合物による処理等の公知の化成処理を施すことにより形成されることが好ましい。化成処理皮膜層４の付着量は、Ｃｒ換算で１〜１００ｍｇ／ｍ^２が好ましい。

［第４実施形態］
図４に示すように、フィン材１０Ｄは、化成処理皮膜層４と親水性皮膜層２との間に、前記耐食性皮膜層５を備えてもよい。これにより、フィン材１０Ｄの耐食性を高めると共に、化成処理皮膜層４と親水性皮膜層２との密着性を向上させる。

本発明に係るフィン材は、アルミニウム板１の片面のみに親水性皮膜層２、潤滑性皮膜層３等を備える構成（図１〜４参照）に限らず、アルミニウム板１の両面に親水性皮膜２、潤滑性皮膜層３等を備える構成（図示せず）であってもよい。

＜フィン材の製造方法＞
フィン材の製造方法としては、図１〜図４に示す層構成に従って、例えば、アルミニウム板１、または、表面に化成処理皮膜層４が形成されているアルミニウム板１に対し、耐食性樹脂組成物および親水性樹脂組成物を、バーコーターまたはロールコート装置等を用いて、塗布、乾燥を繰り返し行うことで、耐食性皮膜層５および親水性皮膜層２を形成する。そして、同様に、親水性皮膜層２の表面に潤滑性樹脂組成物を用いて潤滑性皮膜層３を形成する。バーコーターまたはロールコート装置のどちらを使用しても、同等の性能を有するフィン材を作製できるが、生産性の観点から、ロール状のアルミニウム板１等に対し、ロールコート装置等を適用して、連続的に、脱脂、塗装、加熱、及び、巻き取り等を行うことが好ましい。なお、フィン材の製造方法はこれら方法に限られるものではない。

以上、図１〜図４に示すフィン材１０Ａ〜１０Ｄは、親水性皮膜層２の水に対する接触角、また、親水性皮膜層２の上に潤滑性皮膜層３が形成された状態での水に対する接触角が小さく、初期状態では１０°以下、後記する親水性サイクル試験を実施した後では４０°以下である。従来の耐食性皮膜層を適用した場合では、水と接触すると接触角が次第に増大する（親水性が低下する）傾向にあり、長期間使用後にはその表面に形成された親水性皮膜層が発揮する親水性が低下しやすかった。これに対し、本発明のフィン材１０Ａ〜１０Ｄでは、潤滑性皮膜層３が架橋剤６を含有することによって、下地層となっている親水性皮膜層２中の親水性樹脂と架橋し、親水性皮膜層２の密着性が向上する。そのため、親水性皮膜層２は流失しにくくなり、結果として優れた親水性を長期間（例えば、数年間）に亘って継続することができる。

以下に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

（供試材の作製方法）
まず、以下の方法により、フィン材を作製した。
従来公知の製造方法により、純アルミニウム系のＡ１２００（ＪＩＳＨ４０００）からなるアルミニウム板（板厚０．１０ｍｍ）を製造した。次に、アルミニウム板をアルカリ性薬剤（日本ペイント社製「サーフクリーナー（登録商標）３６０」）へ浸漬することにより脱脂を５秒間行った。又、リン酸クロメート液に浸漬してリン酸クロメートの皮膜（Ｃｒ換算で３０ｍｇ／ｍ^２）をアルミニウム板表面に形成した。そして、このリン酸クロメート処理を施したアルミニウム板に表１に示す耐食性塗料をバーコーターで塗布して焼き付けた後、表２に示す親水性塗料をバーコーターで塗布して焼き付けた。次に、親水性皮膜層の表面に、表３に示す潤滑性塗料をバーコーターで塗布して焼き付けた。

作製したフィン材（試料１〜４２）を用いて、親水性、摩擦係数、プレス加工性を以下の方法で評価し、その結果を表４、表５に示す。

（親水性評価：親水性サイクル試験）
作製したフィン材（試料１〜４２）を、流量が０．１Ｌ／分である流水に８時間浸漬した後、８０℃で１６時間乾燥する工程を１サイクルとして、２５サイクル行った。この親水性サイクル試験を実施した後、作製したフィン材（試料１〜４２）を室温に戻して、表面に約０．５μＬの純水を滴下し、接触角測定器（協和界面科学社製：ＣＡ−０５型）を用いて接触角を測定した。流水には水道水の場合と、純水（イオン交換水）の場合のそれぞれについて測定した。評価基準は以下の通りとした。接触角が７０°未満を良好（○）、接触角が７０°以上８０°未満を概ね良好（△）、接触角が８０°以上を不良（×）とした。

（加工性評価１：摩擦係数）
作製したフィン材（試料１〜４２）を、バウデン式付着滑り試験機を用い、無塗油、荷重０．２ｋｇｆ、移動速度４ｍｍ／秒の条件で摩擦係数を測定した。評価基準は、摩擦係数が０．１５未満では特に良好（◎）、０．１５以上０．２未満では良好（○）、０．２以上０．３５未満では概ね良好（△）、０．３５以上では不良（×）とした。

（加工性評価２：プレス加工性）
作製したフィン材（試料１〜４２）にドローレス成形によるプレス加工、またはドロー成形によるプレス加工を施してフィンを作製し、連続１万ショットを実施後のフィンのカラー部の成形性を目視にて確認することによって評価した。
成形後のフィンのカラー部の内面に焼き付き等の成形不具合が全く確認されない場合を良好（○）、カラー部の内面に軽微な焼き付き等の成形不具合が確認される場合を概ね良好（△）、カラー部の内面の全面に焼き付き等の成形不具合が確認される場合を不良（×）とした。なお、ドローレス成形およびドロー成形の少なくとも一方の評価が概ね良好（△）以上を、プレス加工性において合格とした。

表４に示すように、試料１〜３３（実施例）は、いずれも所定範囲の固形分比率で架橋剤を含有する潤滑性皮膜を備えるため、親水性およびプレス加工性において良好であった。

表５に示すように、試料３４、３５、３７、３８（比較例）は、いずれも潤滑性皮膜層に架橋剤を含んでいないか、または、含まれる架橋剤の固形分比率が０．２質量％未満であるため、親水性において不良となった。また、試料３６、３９は、いずれも潤滑性皮膜層に含まれる架橋剤の固形分比率が７０質量％を超えるため、プレス加工性において不良となった。さらに、試料４０〜４２は、潤滑性皮膜層を備えていないため、親水性およびプレス加工性において不良となった。

１アルミニウム板
２親水性皮膜層
３潤滑性皮膜層
４化成処理皮膜層
５耐食性皮膜層
６架橋剤
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄフィン材

Claims

アルミニウム板またはアルミニウム合金板の表面に親水性皮膜層と潤滑性皮膜層とをこの順に備えるアルミニウム製フィン材であって、
前記親水性皮膜層は、カルボキシル基を有する単量体のみから構成される重合体、カルボキシル基を有する単量体を含む共重合体、または、それらの混合物である親水性樹脂を含む樹脂組成物からなり、
前記潤滑性皮膜層は、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、および、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩よりなる群から選択される１種以上の潤滑性樹脂と、水溶性エポキシ樹脂、水溶性カルボジイミド化合物、水分散性カルボジイミド化合物、および、水溶性オキサゾリン基含有樹脂よりなる群から選択される１種以上の架橋剤とを含み、前記潤滑性樹脂と前記架橋剤の合計固形分に占める架橋剤の固形分比率が０．２〜７０質量％である樹脂組成物からなることを特徴とするアルミニウム製フィン材。
前記アルミニウム板または前記アルミニウム合金板と、前記親水性皮膜層との間に耐食性皮膜層をさらに備え、前記耐食性皮膜層はポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、および、ウレタン系樹脂よりなる群から選択される１種以上の耐食性樹脂を含む樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム製フィン材。
前記アルミニウム板または前記アルミニウム合金板と、前記親水性皮膜層との間に化成処理皮膜層をさらに備え、前記化成処理皮膜層は無機酸化物または有機―無機複合化合物からなることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム製フィン材。
前記化成処理皮膜層と前記親水性皮膜層との間に耐食性皮膜層をさらに備え、前記耐食性皮膜層はポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、および、ウレタン系樹脂よりなる群から選択される１種以上の耐食性樹脂を含む樹脂組成物からなることを特徴とする請求項３に記載のアルミニウム製フィン材。