JPH0274330A - カビ発生防止性に優れた熱交換器用アルミニウムフィン材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、親水性及び耐食性に優れた熱交換器用アルミ
ニウムフィン材に係り、更に詳しくは、高温、高湿、或
いは塵芥や埃の多い雰囲気で使用される熱交換器に適す
るアルミニウムフィン材に関する。 なお、本発明においては、アルミニウム材とは工業用純
アルミニウム材及びアルミニウム合金材を総称するもの
とするゆ （従来の技術及び解決しようとする課題）熱交換器用ア
ルミニウムフィン材としては、現在、１０５０．１１０
０などの純アルミ系が使用されているが、近年、この種
のアルミニウムフィン材においては、大気中の水分が結
露してフィン間に溜る。いわゆるブリッヂの形成に起因
して熱交換性能の低下や送風時の騒音の発生、水飛びが
生じ易いことから、これを防止するためにフィン表面に
水濡れ性を付与したり、更には白錆発生を防止するため
に表面処理を施して耐食性を付与することが広く行なわ
れている。 従来、表面処理アルミニウムフィン材としては、クロメ
ート処理皮膜や樹脂塗装皮膜等の耐食性を有する下地処
理皮膜を設けることが一般的であるが、更には、例えば
特開昭６１−８５９８号に示されているように、耐食皮
膜と親水皮膜の両方を設ける試みもある。 しかし乍ら、このような表面処理フィン材であっても、
従来から使用されている無処理フィン材と同様、高温、
高温状態に曝され、特に塵芥や埃の多い雰囲気で使用さ
れる熱交換器の場合にはフィン表面にカビが発生する場
合があり、使用時に不快な臭いを発生することがある。 そこで、このようなカビ発生を防止するために、樹脂系
の親水皮膜の場合、皮膜中に防カビ剤を添加することも
試みられているが、大気中の水分が結露し、落下する際
に防カビ剤も容易に流失してしまい、持続性のあるカビ
防止性（以下、「防カビ性」と呼ぶ）を得ることは非常
に困難であった。 本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、熱
交換器を高温、高湿或いは塵芥や埃の多い雰囲気で使用
してもフィン表面にカビ発生がなく、シかもこの防カビ
性が持続し、不快な臭いを発生することがない熱交換器
用アルミニウムフィン材を提供することを目的とするも
のである。 （課題を解決するための手段） 従来、カビ発生を防止するための防カビ剤の添加に関し
ては、耐食皮膜と親水皮膜の２Ｍを設けるフィン材にお
いては１表面の親木皮膜に添加するものと考えられてい
た。これは、耐食皮膜中への防カビ剤の添加は、耐食性
の低下の懸念があること、また耐食皮膜中に添加しても
その上に親水皮膜を設けた場合、親水皮膜の存在により
防カビ性は親水皮膜に添加した場合より小さいと考えら
れていたことなどの理由によるもので、耐食皮膜中への
防カビ剤の添加は殆ど検討されていなかった。 本発明者らは、表面処理アルミニウムフィン材の防カビ
性の持続性を向上すべく鋭意研究を重ねた結果、下地処
理として設けた耐食皮膜中に防カビ剤を添加した場合で
あっても、その上に設ける親水皮膜の厚さを一定皮膜厚
範囲内に規制することにより、防カビ性を得ることがで
き、しかも、親水皮膜中に添加した場合よりも持続性の
ある防カビ性が得られることを見い出し、ここに本発明
をなしたものである。 すなわち、本発明は、熱交換器用アルミニウムフィン材
表面に、第１層として、乾燥皮膜重量に対して１〜２０
％の量の防カビ剤を添加した厚さ０．１〜２．０μ−の
範囲の耐食皮膜を下地処理皮膜として設け、第２層とし
て、分子中にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、そのＮａ
塩（Ｃ００Ｎａ）、水酸基（−ＯＨ）、エーテル結合及
びエステル結合のうちのいずれかの極性基を有する表面
の水濡れ性に優れた高分子物質からなる厚さ０．１〜２
．０μ腫の範囲の親水皮膜を設けたことを特徴とする親
水性、耐食性及びカビ発生防止性に優れた熱交換器用ア
ルミニウムフィン材を要旨とするものである。 以下、本発明について更に詳細に説明する。 本発明に係る表面処理皮膜は、第１層として防カビ剤を
添加した耐食性を有する皮膜を下地処理皮膜として設け
、その上に第２層として親水皮膜を設けた構成とする。 第１層の耐食皮膜としては、特に制限されないが、例え
ば、アクリル樹脂をメラミン樹脂やエポキシ樹脂、Ｚｒ
塩等の金属塩系の架橋剤等で架橋したものなど、高耐食
性を有するものであれば、いずれの樹脂系統のものでも
よい。 但し、耐食皮膜の皮膜厚は０．１〜２．０μｍの範囲と
する。これは、０．１μｍ未満では十分な耐食性が得ら
れないのみならず、防カビ性の持続性も得られないため
であり、また２、０ｐｍ超では、耐食性向上効果が飽和
し、それ以上の皮膜厚の皮膜を設けても耐食性向上効果
が得られず、不経済となるほか、熱交換器として使用す
る際の伝熱抵抗の増大の懸念があるためである。 また、耐食皮膜には防カビ剤を添加する。防カビ剤の添
加量は、耐食皮膜の乾燥皮膜重量に対して１〜２０％の
範囲とする。これは、添加量１％未満では良好な防カビ
性及び防カビ持続性が得られないためであり、また２０
％を超えると耐食皮膜の耐食性が低下するためである。 好ましい添加量範囲は２〜２０％である。 防カビ剤としては、市販の防カビ剤、例えば、テトラク
ロルイソフタルニトリルや、Ｎ−（フロロジクロロメチ
ルチオ）−フタルイミド、チアベンダゾール、パラクロ
ロメタキシレノール等を主成分とするものが使用可能で
ある。 第２層として設ける親水皮膜は１分子中にカルボキシル
基（−ＣＯＯＨ）及びそのＮａ塩（−ＣＯ０Ｎａ）、或
いは水酸基（−ＯＨ）又はエーテル結合、エステル結合
のうちのいずれかの極性基を有する表面の水濡れ性に優
れた高分子物質１例えば、ポリアクリル酸、ポリビニル
アルコール、ポリアクリル酸ソーダ、セルロース、ケイ
酸ソーダ等の皮膜、或いはこれらの混合物の皮膜を０．
１〜２．０μ層の範囲で設けて構成する。 これは、０．１μｍ未満の皮膜厚では十分な親水性が得
られないためであり、また２、０μｍを超える皮膜厚で
は第１層中に添加した防カビ剤の効果が発現し難くなる
傾向が大きくなるためである。 好ましい皮膜厚は０．３〜１．８μ讃である。 このように、本発明において、第２，１１の親木皮膜中
に防カビ剤を添加した場合よりも優れた防カビ持続性が
得られる理由は今のところ明確ではないが、親木及膜厚
が本発明の範囲中に規制すると、耐食皮膜中の防カビ剤
が親水皮膜を介して適度な速度で溶出するためと考えら
れる。 なお、本発明に係る表面処理皮膜は、成膜量管理を厳密
に行なう必要があることから、主としてロールコーティ
ング法でアルミニウム板材表面に塗布した後、焼付けて
形成する６焼付条件は、高温で長時間焼付けた場合、防
カビ剤の性能が低下するため、焼付温度としては３００
℃以下、焼付時間は１分以下で実施することが望ましい
。 また、本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材表
面に設ける親水皮膜の主成分は分子中に一０Ｈ１−ＣＯ
ＯＨ、−Ｃ００Ｎ　ａ、エーテル結合、エステル結合な
ど親水基を有する高分子物質を主成分とするが、親水性
を向上させるため、或いはプレス成形後に実施される脱
脂後の親水性を良好なものとするために、界面活性剤を
添加することも勿論可能である。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） アルミニウム板（ＪＩＳ　　Ａ　　１１００Ｈ２６、板
厚０．１１＋＋＋１）をアルカリ系の脱脂剤を用いて脱
脂した後、第１表に示す皮膜構成の表面処理フィン材を
試作した。 防カビ剤としては、市販の防カビ剤の中で毒性の低いチ
アベンダゾール系のものを中心に選定して使用した。 第１層として設ける耐食皮膜としては、ポリアクリル酸
を市販のエポキシ系架橋剤、メラミン樹脂系架橋剤又は
Ｚｒ塩系架橋剤で架橋した皮膜の３種類をバーコーター
により塗布して構成した。 親水皮膜としては、分子中に一〇〇ＯＨ基を有するポリ
アクリル酸、−ＯＨ基を有するポリビニルアルコール、
ポリアクリル酸とケイ酸ソーダ３号の混合物又はポリア
クリル酸とエーテル基を有するメチルセルロース混合物
の４種類の皮膜を、第１層と同様、バーコーターにより
塗装して構成した。 各表面処理フィン材について親水性、耐食性及び防カビ
性を評価した結果を第１表に示す。 なお、親水性は、８時間流水←→１６時間乾燥の乾湿サ
イクルを７サイクル実施後の水濡れ性により、全面溝れ
の場合を○（良）、部分的にはじきのある場合をΔ、全
全面じきの場合をＸＣ不良）にて評価した。 耐食性は、ＪＩＳ　　Ｚ　　２３７１に基づく塩水噴霧
試験を５００時間実施し、試験後の腐食発生状況により
、腐食発生なしの場合をＯ（良）、部分的に腐食が発生
した場合をΔ、全面腐食の場合を×（不良）にて評価し
た。 防カビ性は、初期及び２４時間流水（流量５Ｑ／分）後
の各々についてＪＩＳ　　Ｚ　　２９１１に準拠して添
付法で評価した。具体的には、各試験片（３ｃｍＸ３ｃ
ｍ）に対し、３菌種のカビ胞子（Ａｓｐｅｒ−ｇｉｌｌ
ｕｓ　ｎｉｇｅｒ（Ｉ　Ｆ○４４１４）、Ｐ　ｅｎｉｃ
ｉｌｌｉｕｍｃｉｔｒｉｎｕｍ（Ｉ　Ｆ○７７８４）、
Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ　ｃｌａ−ｄｏｓｐｏｓｉｏ
ｉｄｅｓ（Ｉ　Ｆ　Ｏ６３４８）を含む混合胞子懸濁液
を噴霧し、２７℃で７日間培養した後のカビの繁殖底を
肉眼で観察し、０（優）〜×（劣）の５段階にレベリン
グして評価した。すなわち、肉眼で試料面にカビの繁殖
が認められないものを０、肉眼で試料面にカビの繁殖が
僅かに認められるものをθ、肉眼で試料面にカビの繁殖
が１７３程度認められるものをΔ、肉眼で試料面にカビ
の繁殖が２／３程度認められるものを襄、肉眼で試料面
にカビの繁殖が全面に認められるものを×とした。 第１表においてＮａ　１〜Ｎα４が本発明材であり、Ｈ
ａ　５〜Ｎα９が比較材である。 本発明材はいずれも２４時間流水後も良好な防カビ性を
有しており、親水性、耐食性も良好である。 一方、親水皮膜中に防カビ剤を添加した場合（Ｎｎ５）
は良好な防カビ性が得られず、特に２４時間流水後の防
カビ性が劣っている。親水皮膜が２μｍを超える場合（
Ｎα６）や耐食皮膜が０．１μｍ未満の場合（Ｎα８）
も良好な防カビ性が得られない。 また、親水及膜厚が０．１μｍ未満の場合（Ｎα７）は
親水性が不十分となり、耐食皮膜が０．１μｍ未満の場
合（Ｎａ８）や防カビ剤添加量が２０％を超えた場合（
Ｎα９）は耐食性が低下していることがわかる。

【以下余白】

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る熱交換器用表面処理
アルミニウムフィン材は、親水性及び耐食性を兼ね備え
ているのみならず、防カビ性及びその持続性にも優れて
いることから、高温、高湿或いは埃や塵芥の多い雰囲気
で使用される熱交換器用のフィン材として使用した場合
、大気中のゴミ等が付着してもカビ発生がなく、したが
って、不快な臭いの発生等を防ぐことができるという優
れた効果を有する。 特許出願人　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　中　　村　　　尚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱交換器用アルミニウムフィン材表面に、第１層として
   、乾燥皮膜重量に対して１〜２０％の量の防カビ剤を添
   加した厚さ０．１〜２．０μｍの範囲の耐食皮膜を下地
   処理皮膜として設け、第２層として、分子中にカルボキ
   シル基（−ＣＯＯＨ）、そのＮａ塩（−ＣＯＯＮａ）、
   水酸基（−ＯＨ）、エーテル結合及びエステル結合のう
   ちのいずれかの極性基を有する表面の水濡れ性に優れた
   高分子物質からなる厚さ０．１〜２．０μｍの範囲の親
   水皮膜を設けたことを特徴とする親水性、耐食性及びカ
   ビ発生防止性に優れた熱交換器用アルミニウムフィン材
   。