JPH0493597A - 撥水性コーティング用組成物及び撥水性コーティング用組成物を塗布した熱交換器 - Google Patents
撥水性コーティング用組成物及び撥水性コーティング用組成物を塗布した熱交換器Info
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- JPH0493597A JPH0493597A JP21108190A JP21108190A JPH0493597A JP H0493597 A JPH0493597 A JP H0493597A JP 21108190 A JP21108190 A JP 21108190A JP 21108190 A JP21108190 A JP 21108190A JP H0493597 A JPH0493597 A JP H0493597A
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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。
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、撥水性を付与する目的で基材表面にコーティ
ングするための組成物及び、空調機器、冷凍冷蔵＠器な
どの冷却システムに使用される熱交換器に関するもので
ある。
ングするための組成物及び、空調機器、冷凍冷蔵＠器な
どの冷却システムに使用される熱交換器に関するもので
ある。
従来の技術
シリコーン系または、フッ素系樹脂化合物は、優れた撥
水性、潤滑性などを有しその特性を活かすためのコーテ
ィング材料、表面処理剤として多くの分野で、実用化さ
れている。例えば、空気調和機の熱交換器の表面処理と
しても有効である。
水性、潤滑性などを有しその特性を活かすためのコーテ
ィング材料、表面処理剤として多くの分野で、実用化さ
れている。例えば、空気調和機の熱交換器の表面処理と
しても有効である。
そして、空気７調和機における、空気熱源ヒートポンプ
式空気調和機（以下単にと一トポンプと呼ぶ）のしめる
割合は急増してきており、家庭用ルームエアコン、業務
用ルームエアコン等については、半数以上を占めている
。又、これらヒートポンプに用いられる熱交換器の大部
分は、アルミフィンと、またこれに直行する冷媒管から
構成されているフィンチューブ型熱交換器である。ヒー
トポンプにおいて、冷房時には室内側熱交換器のフィン
表面に水分の凝縮が起こυ、フィン間における凝縮水の
ブリッジ現象により、熱交換器通過風量の低下を招き、
ひいては、冷房能力の低下の原因となる。一方、暖房時
には、室外側熱交換器において、前述した冷房時、室内
側熱交換器と同様な現象が起こる。熱交換器に、着霜し
た場合は、通風抵抗が増加し、暖房能力の低下の原因と
なり、更に進むと、着πによるフィンの目詰まりを生じ
、その場合暖房運転を一時停止し、除霜を行なう必要が
あるため、暖房の快適性を損なう原因にもなる。したが
って前記冷房能力、暖房能力の低下を減少させるために
及び、・暖房時における、室外側熱交換器の着霜を減少
し、除霜回数を減らし、快適性を向上させるためには、
室内暗及び、室外機の熱交換器のフィン表面の凝縮水を
常に取り除けば、良いわけである。その方法としてフィ
ン表面を撥水化して凝縮水が転がり落とす方法があり、
実開昭４８−１１４１４号公報、実開昭５１−１６２６
１号公報で提案されているような４フツ化エチレン樹脂
、塩化３フツ化エチレン樹脂などのコーティングが知ら
几でいる。
式空気調和機（以下単にと一トポンプと呼ぶ）のしめる
割合は急増してきており、家庭用ルームエアコン、業務
用ルームエアコン等については、半数以上を占めている
。又、これらヒートポンプに用いられる熱交換器の大部
分は、アルミフィンと、またこれに直行する冷媒管から
構成されているフィンチューブ型熱交換器である。ヒー
トポンプにおいて、冷房時には室内側熱交換器のフィン
表面に水分の凝縮が起こυ、フィン間における凝縮水の
ブリッジ現象により、熱交換器通過風量の低下を招き、
ひいては、冷房能力の低下の原因となる。一方、暖房時
には、室外側熱交換器において、前述した冷房時、室内
側熱交換器と同様な現象が起こる。熱交換器に、着霜し
た場合は、通風抵抗が増加し、暖房能力の低下の原因と
なり、更に進むと、着πによるフィンの目詰まりを生じ
、その場合暖房運転を一時停止し、除霜を行なう必要が
あるため、暖房の快適性を損なう原因にもなる。したが
って前記冷房能力、暖房能力の低下を減少させるために
及び、・暖房時における、室外側熱交換器の着霜を減少
し、除霜回数を減らし、快適性を向上させるためには、
室内暗及び、室外機の熱交換器のフィン表面の凝縮水を
常に取り除けば、良いわけである。その方法としてフィ
ン表面を撥水化して凝縮水が転がり落とす方法があり、
実開昭４８−１１４１４号公報、実開昭５１−１６２６
１号公報で提案されているような４フツ化エチレン樹脂
、塩化３フツ化エチレン樹脂などのコーティングが知ら
几でいる。
発明が解決しようとする課題
前記撥水性に優れた樹脂を塗布したフィン材表面におい
ては、直俟２ｎ以上の比較的大きな凝縮水をフィン表面
から転がり落とすことが可能であり、熱交換器用フィン
材として、ある程度の効果が期待できる。しかし、最近
の熱交換器に、高能力化を目的とし、・フィン総表面積
を増やすためにフィン間隔が狭くなる傾向にのる。現在
の熱交換器のフィン間隔は、約２〜３ｆｌが一般的であ
りこれからますます狭められていくと考えられる。そこ
で、前記の撥水性に優ｔ″ｌ−た樹脂を塗布する方めで
は、直径１ｆｌ程度の微細な水滴をフィン表面から落と
すことにできない。そこで、フィン表面に残存した水滴
が、フィン間に溜るため、通風抵抗になったり、そのま
ま氷結し霜となるなどその撥水効果は不十分であった。
ては、直俟２ｎ以上の比較的大きな凝縮水をフィン表面
から転がり落とすことが可能であり、熱交換器用フィン
材として、ある程度の効果が期待できる。しかし、最近
の熱交換器に、高能力化を目的とし、・フィン総表面積
を増やすためにフィン間隔が狭くなる傾向にのる。現在
の熱交換器のフィン間隔は、約２〜３ｆｌが一般的であ
りこれからますます狭められていくと考えられる。そこ
で、前記の撥水性に優ｔ″ｌ−た樹脂を塗布する方めで
は、直径１ｆｌ程度の微細な水滴をフィン表面から落と
すことにできない。そこで、フィン表面に残存した水滴
が、フィン間に溜るため、通風抵抗になったり、そのま
ま氷結し霜となるなどその撥水効果は不十分であった。
したがって、ヒートポンプの冷暖房能力を低下させない
ようフィン表面の凝怖水？常に取り除くことが可能な高
性能な熱交換器用フィン材が望１れ、より高い撥水性を
付与しうるコーティング材料が必要となる。又熱交助船
の制作工程においては、プレス、曲げ加工性等の基本特
性の具備が要求される。
ようフィン表面の凝怖水？常に取り除くことが可能な高
性能な熱交換器用フィン材が望１れ、より高い撥水性を
付与しうるコーティング材料が必要となる。又熱交助船
の制作工程においては、プレス、曲げ加工性等の基本特
性の具備が要求される。
課ａｉ解決するための手段
この目的を達成するために本発明の撥水性コティング用
組成物は、式（Ｉ）で示される八及び（ト）の単位の組
み合わせからなる３次元構造を構成単位とし、（Ｉ）式
中のＲ／Ｓｉ 比が１．２以上１．７未満であるシリ
コーン槻脂及び有機溶剤からなる溶亀と、疎水化処理を
施した無機微粒子とで構成さｎたものである。
組成物は、式（Ｉ）で示される八及び（ト）の単位の組
み合わせからなる３次元構造を構成単位とし、（Ｉ）式
中のＲ／Ｓｉ 比が１．２以上１．７未満であるシリ
コーン槻脂及び有機溶剤からなる溶亀と、疎水化処理を
施した無機微粒子とで構成さｎたものである。
（Ａ） （Ｂ）
Ｒ：メチル基又はフェニル基
また、板状フィンの表面にシリコーン系樹脂加合物の３
次元架橋停を含む溶液と前記溶液中に分散され、塗膜硬
化後表面に微細凹凸を付与しつる無機微粒子とからなる
撥水性コーティング用組成物全塗布した熱交換器を構成
するものである。
次元架橋停を含む溶液と前記溶液中に分散され、塗膜硬
化後表面に微細凹凸を付与しつる無機微粒子とからなる
撥水性コーティング用組成物全塗布した熱交換器を構成
するものである。
作 用
上記の構成の撥７ｘ性コーティング組収物を施した基材
表面は、シリコーン樹脂の撥水効果に加え、煕＠微粒子
により形成された表面のｉ！！Ｍ凹凸により、表面と水
滴との接触面積が小さくなり、撥水性が著しく高くなる
とともに、加工性に優れたものとなる。
表面は、シリコーン樹脂の撥水効果に加え、煕＠微粒子
により形成された表面のｉ！！Ｍ凹凸により、表面と水
滴との接触面積が小さくなり、撥水性が著しく高くなる
とともに、加工性に優れたものとなる。
実施例
以下本究明の一実施例について説明する。
実施例１〜３及び比較例４〜７は、基本構成単位中のＲ
／ｓｉ 比を変更した各種シリコーン樹脂及び芳香族有
機溶剤からなる組成物に対し、各種無ｍ１粒子を組成物
中の固形分に対して、所定量添加して、常温で撹拌分散
し、コーティング組成物を件数し、厚さ０，６ｎのアル
ミニウム板に浸漬塗布し、１５０’Ｃの熱風乾燥炉中で
３０分間乾燥硬化したものでおる。また、比較例８は無
＠微粒子ｋＫ加しないシリコーン樹脂及び芳香族有機溶
剤からなる組成物を、同様に、厚さ０．６′ｍｌのアル
ミニウム板に浸漬塗布し、１６０″Ｃの熱風乾燥炉中で
３０分間乾燥硬化したものである。比較例９はフッ化エ
チレン（資）脂をコーティングしたものである。塗膜の
評価は撥水性効果、及び鉛筆硬度計」定による塗膜の強
度、屈曲拭＠（φ１ｏｆｌ）によジ行なった。鉛筆硬度
測定、屈曲試験についてはｆｆｌ５ ： Ｋ−５４０
０に準じた試験方法、撥水性についてに、水に対する接
触角を測定することにより、評価した。尚、水に対する
接触角とに、第１図に示すように、試料２表面に形成し
た水滴３と試料２表面が作る角度θで表わされ、接触角
θが大きい程、撥水性が高いといえる。水に対する接触
角は、協和界面科学製コンタクトアングルメータＤＡ−
Ｔ型で測定した。
／ｓｉ 比を変更した各種シリコーン樹脂及び芳香族有
機溶剤からなる組成物に対し、各種無ｍ１粒子を組成物
中の固形分に対して、所定量添加して、常温で撹拌分散
し、コーティング組成物を件数し、厚さ０，６ｎのアル
ミニウム板に浸漬塗布し、１５０’Ｃの熱風乾燥炉中で
３０分間乾燥硬化したものでおる。また、比較例８は無
＠微粒子ｋＫ加しないシリコーン樹脂及び芳香族有機溶
剤からなる組成物を、同様に、厚さ０．６′ｍｌのアル
ミニウム板に浸漬塗布し、１６０″Ｃの熱風乾燥炉中で
３０分間乾燥硬化したものである。比較例９はフッ化エ
チレン（資）脂をコーティングしたものである。塗膜の
評価は撥水性効果、及び鉛筆硬度計」定による塗膜の強
度、屈曲拭＠（φ１ｏｆｌ）によジ行なった。鉛筆硬度
測定、屈曲試験についてはｆｆｌ５ ： Ｋ−５４０
０に準じた試験方法、撥水性についてに、水に対する接
触角を測定することにより、評価した。尚、水に対する
接触角とに、第１図に示すように、試料２表面に形成し
た水滴３と試料２表面が作る角度θで表わされ、接触角
θが大きい程、撥水性が高いといえる。水に対する接触
角は、協和界面科学製コンタクトアングルメータＤＡ−
Ｔ型で測定した。
これらの評価結果を表に示す。
（以下 余 白）
表でも判るように、実施例１〜３は、水に対する接触角
が比較例８，９のシリコーン樹脂、４フツ化エチレン樹
脂のみの場合より、著しく接触角が大きくなっている。
が比較例８，９のシリコーン樹脂、４フツ化エチレン樹
脂のみの場合より、著しく接触角が大きくなっている。
すなわち、本実施例において、大幅に撥水性が向上して
いることを示す。これは、撥水性に優れたシリコーン樹
脂により、表面が撥水性になっていることに加えて、微
粒子を添加することにより、表面に＠細な凹凸が形成さ
れることにより水滴と、表面の接触面積か小さくなるた
め、表面上における水滴の付着力が大幅に低下し、撥水
性が高くなると考えられる０（モルフォロジカル効果） 又Ｒ／Ｓｉ 比が１．７ 以上であるシリコーン樹
脂に疎水化処理を施した無機微粒子を添加した場合は、
比較例４，６からもわかるように撥水性に実施例１〜３
と同様に著しく向上するが塗膜強度カニ非常に弱く、実
用化には問題がある。
いることを示す。これは、撥水性に優れたシリコーン樹
脂により、表面が撥水性になっていることに加えて、微
粒子を添加することにより、表面に＠細な凹凸が形成さ
れることにより水滴と、表面の接触面積か小さくなるた
め、表面上における水滴の付着力が大幅に低下し、撥水
性が高くなると考えられる０（モルフォロジカル効果） 又Ｒ／Ｓｉ 比が１．７ 以上であるシリコーン樹
脂に疎水化処理を施した無機微粒子を添加した場合は、
比較例４，６からもわかるように撥水性に実施例１〜３
と同様に著しく向上するが塗膜強度カニ非常に弱く、実
用化には問題がある。
これは、Ｒ／ＳＬ 比が高いほどＯ／Ｓｉ比が減少し
、３次元構造の構成単位がさらに結合し、強固な３次元
網目構造の塗膜を形成するため（７）Ｏ−Ｓ ｉ −０
結合が、減少するからと考えられる。
、３次元構造の構成単位がさらに結合し、強固な３次元
網目構造の塗膜を形成するため（７）Ｏ−Ｓ ｉ −０
結合が、減少するからと考えられる。
逆にＲ／Ｓｉ 比が１．１以下であるシリコーン樹脂に
無機微粒子を添加した場合は、比較例６からもわかるよ
うに撥水性は実施例１〜３と同様に著しく向上するが塗
膜硬度が非常に高く、もろい塗膜となり屈曲性が悪く、
表面にひび割れが生じやすくフィン材や熱交換器の後加
工には問題がある。
無機微粒子を添加した場合は、比較例６からもわかるよ
うに撥水性は実施例１〜３と同様に著しく向上するが塗
膜硬度が非常に高く、もろい塗膜となり屈曲性が悪く、
表面にひび割れが生じやすくフィン材や熱交換器の後加
工には問題がある。
尚、添加する微粒子についてに疎水化処理を施していな
い無機微粒子の場合無機微粒子同志の凝集作用が強く均
一な分散とならず２次凝集粒子周辺において塗膜のひび
われを生じやすく実用化には問題がある。
い無機微粒子の場合無機微粒子同志の凝集作用が強く均
一な分散とならず２次凝集粒子周辺において塗膜のひび
われを生じやすく実用化には問題がある。
以上非常に優れた撥水性を有し、かつ信頼性に優れた塗
膜を得るためにはＲ／Ｓｉ 比が１．２以上１．７未満
であるシリコーン樹脂及び有＠溶剤からなる溶液と、＠
、水化処理を施した無機微粒子とで構成された組成物が
最適である。
膜を得るためにはＲ／Ｓｉ 比が１．２以上１．７未満
であるシリコーン樹脂及び有＠溶剤からなる溶液と、＠
、水化処理を施した無機微粒子とで構成された組成物が
最適である。
発明の効果
以上のように本発明による撥水性コーティング用組成物
に、３次元構造を構成単位とし、Ｒ／Ｓｉ比が１．２
以上、１．７未満のシリコーン樹脂と有機溶剤及び無
機微粒子とで構成されたものであり、この撥水性コーテ
ィング用組成物により形成した塗膜は非常に高い撥水性
を示し、かつ強固となる。
に、３次元構造を構成単位とし、Ｒ／Ｓｉ比が１．２
以上、１．７未満のシリコーン樹脂と有機溶剤及び無
機微粒子とで構成されたものであり、この撥水性コーテ
ィング用組成物により形成した塗膜は非常に高い撥水性
を示し、かつ強固となる。
この撥水性コーティング用組成物を熱交換器用フィン材
に塗布し、熱交換器ヲ槙成した場合、フィン間隔が２１
１程度と狭い場合でも、フィン表面に凝縮した水滴を、
転がり落とすために有効な性能を有し、制作工程におい
てその性能が損なわれるものではない。したがって、ヒ
ートポンプエアコンの熱交換器の着霜によるフィン間の
目詰まりを遅れさせることにより、ヒートポンプとして
、冷房能力の低下を減少させるとともに、暖房時室外機
熱交換器の除霜間隔を延長することができ、快適性を向
上させることが可能である。
に塗布し、熱交換器ヲ槙成した場合、フィン間隔が２１
１程度と狭い場合でも、フィン表面に凝縮した水滴を、
転がり落とすために有効な性能を有し、制作工程におい
てその性能が損なわれるものではない。したがって、ヒ
ートポンプエアコンの熱交換器の着霜によるフィン間の
目詰まりを遅れさせることにより、ヒートポンプとして
、冷房能力の低下を減少させるとともに、暖房時室外機
熱交換器の除霜間隔を延長することができ、快適性を向
上させることが可能である。
図は接触角について説明した基材の１則面図である。
１・・・・・・基材、２・・・・・・試料、３・・・・
・・水滴、θ・・・・・・接触角。
・・水滴、θ・・・・・・接触角。
Claims (2)
- （１）式（ I ）で示される（Ａ）及び（Ｂ）の単位の
組み合わせからなる３次元構造を構成単位とし（ I ）
式中のＲ／Ｓｉ比が１．２以上、１．７未満であるシリ
コーン樹脂及び有機溶剤からなる溶液と、疎水性処理を
施した無機微粒子とからなる撥水性コーティング用組成
物。 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ａ）▲数式、化学
式、表等があります▼（Ｂ）（ I ） Ｒ：メチル基又はフェニル基 - （２）一定間隔で多数平行に並べられ、その間を気流が
流動する板状フィンと、この板状フィンに直角に挿通さ
れた伝熱管とからなり、前記板状フィンに下記一般式（
II）の（Ａ）、（Ｂ）２種を構成単位とした３次元架橋
体を有し、（II）式中のＲ／Ｓｉ比が１．２以上１．７
未満であるシリコーン系樹脂化合物を含む溶液と無機微
粒子とからなる組成物を塗布した熱交換器。 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ａ）▲数式、化学
式、表等があります▼（Ｂ）（II） Ｒ：メチル基またはフェニル基
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21108190A JPH0493597A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 撥水性コーティング用組成物及び撥水性コーティング用組成物を塗布した熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21108190A JPH0493597A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 撥水性コーティング用組成物及び撥水性コーティング用組成物を塗布した熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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