(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムまたはアルミニウム合金板の表面に形成されたクロメート処理層の上に耐食性樹脂被覆層が形成され、この耐食性樹脂被覆層の上に、酸性基を有する水溶性樹脂被覆層が形成され、上記耐食性樹脂被覆層・水溶性樹脂被覆層の１層あるいは両層に、ヨウ素炭、アルカリ添着活性炭、無処理木炭、過マンガン酸カリウム、活性アルミナ、金属フタロシアニン錯体もしくは、複水酸化物と金属酸化物とのハイブリッド化合物の１種ないし２種以上の酸性臭気成分を除去する脱臭剤を含有させたことを特徴とする脱臭処理されたアルミニウム製フィン材。
【請求項２】
水溶性樹脂被覆層が、カルボキシル基、水酸基もしくはスルホン基の１種以上を含むセルロース系水溶性樹脂、アクリル系水溶性樹脂、ポリビニルアルコール系水溶性樹脂もしくはポリビニルピロリドン系水溶性樹脂の１種ないし２種以上の水溶性樹脂であることを特徴とする請求項１の脱臭処理されたアルミニウム製フィン材。
【請求項３】
耐食性樹脂被覆層の膜厚が０．３μm以上・２．０μm以下であり、水溶性樹脂被覆層の膜厚が０．３μm以上・２．０μm以下であることを特徴とする請求項１または２の脱臭処理されたアルミニウム製フィン材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機等の熱交換用フィンに適用されるアルミニウム製フィン材であって、空調機に特有の異臭環境下で長期間使用しても脱臭効果が持続できるように、表面に脱臭処理が施された成形性の高いアルミニウムまたはアルミニウム合金（以下、「アルミニウム」と略記する。）製フィン材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用中に悪臭の発生が避けられない空調機のようなアルミニウム製フィン材を用いた熱交換器を内蔵する機器の脱臭対策としては、活性炭などの脱臭機能素子を使用するのが一般的である。代表的な方法は、粒状に成形した活性炭のように多数の微少孔を有する多孔質物質を混合した樹脂の塗膜をあらかじめ表面に形成したアルミニウム板を使用してフィンに成形加工される。この処理をほどこしておくと、機器の使用中にその樹脂塗膜に接触する空気中の臭気成分が多孔質物質の微少孔に吸着され、熱交換器を通過する空気を脱臭することになる。
【０００３】
しかし、脱臭素子として現在実用化されている活性炭やゼオライト、シリカゲルあるいは活性アルミナ等には、つぎのような問題点が残されている。すなわち、これらの脱臭素子はいずれも臭気物質の吸着能が小さく、しかも吸着量の蓄積増加とともに脱臭能力の指標となる平衡吸着濃度が上昇するので、機器の使用期間の経過とともに臭気の除去効果が低減していく。一方、脱臭素子を配合した樹脂塗膜には、塗装等に由来する凹凸が残存してフィンへのプレス成形性がきわめて悪く、加工が困難であるという問題点もある。
【０００４】
このような脱臭性能の限界や劣化を克服するために、酸化チタンなどの光触媒を使用し、その表面に吸着した臭気物質を紫外線などの光線照射により酸化分解する方法が実用化されている。この方法は、脱臭性能の劣化はほとんどないと考えられるが、光線照射が十分でないような条件下で機器が使用されると、臭気物質の酸化分解が確実に進行しないために十分な脱臭性能が期待できないおそれがある。
【０００５】
この問題を解決するために、吸着剤と光触媒とを混合して両者の相互作用による脱臭機能を期待した発明として、下記特許文献１が公開されている。この発明は、活性炭を利用しても高濃度の悪臭ガスに対する吸着能が不足すること、また、酸化チタン等の光触媒に向けての紫外線照射やオゾンによる悪臭成分の分解も脱臭効率が満足できない点を改善しようとする脱臭手段を提案する。
【０００６】
この公開発明は、吸着剤と光触媒とを組み合わせて使用する点に特徴があり、吸着剤として活性炭、アルミナもしくはシリカを、光触媒としてはチタンや錫等の酸化物の半導体を使用し、これらの混合物を焼結して多孔質のペレットやハニカムに成形して脱臭剤とする。
【０００７】
この脱臭剤は、悪臭成分の分解率が大で長時間維持も可能で脱臭効率が向上できるとするが、微細な機械的な成形加工を必要とするアルミニウム製フインの脱臭剤として適用するには、この脱臭剤の構成面から成形性の問題がまだ残されており、根本的な解決を導くものではない。
【特許文献１】特開平０１−２１８６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、異臭あるいは悪臭等の臭気環境を生起するような状況下で長期間使用しても十分な脱臭効果が持続できるだけではなく、その製作面において成形性に問題をともなうことのないアルミニウム製フィン材を提供することが可能な脱臭手段の実用化を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために下記手段を特徴とするものである。
（１）アルミニウムまたはアルミニウム合金板（以下、「アルミニウム板」と略記する。）の表面に形成されたクロメート処理層の上に、耐食性樹脂被覆層が形成され、さらに、この耐食性樹脂被覆層の上に、酸性基を有する水溶性樹脂被覆層が形成され、上記耐食性樹脂被覆層・水溶性樹脂被覆層の１層あるいは両層に、ヨウ素炭、アルカリ添着活性炭、無処理木炭、過マンガン酸カリウム、活性アルミナ、金属フタロシアニン錯体もしくは、複水酸化物と金属酸化物とのハイブリッド化合物の１種ないし２種以上の酸性臭気成分を除去する脱臭剤を含有させた脱臭処理されたアルミニウム製フィン材。
（２）水溶性樹脂被覆層が、カルボキシル基、水酸基もしくはスルホン基の１種以上を含むセルロース系水溶性樹脂、アクリル系水溶性樹脂、ポリビニルアルコール系水溶性樹脂もしくはポリビニルピロリドン系水溶性樹脂の１種ないし２種以上の水溶性樹脂である上記１に記載の脱臭処理されたアルミニウム製フィン材。
（３）耐食性樹脂被覆層の膜厚が０．３μm以上・２．０μm以下であり、水溶性樹脂被覆層の膜厚が０．３μm以上・２．０μm以下である上記１または２に記載の脱臭処理されたアルミニウム製フィン材。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の脱臭処理されたアルミニウム製フィン材は、フィンへの成形加工時における成形性が高く、また、結露水の存在が避けられない湿潤雰囲気下において長期間使用されるような空調機に、フィンとして搭載されても塗膜の劣化が防止することができ、製作時に付与された脱臭機能が確実に持続できることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の脱臭処理されたアルミニウム製フィン材は、純アルミニウムまたは所要組成のアルミニウム合金板を基材とし、この表裏両面にあらかじめクロメート処理層が形成され、この上に２層の樹脂被覆層がほどこされる。このクロメート処理は、この種アルミニウム製フィン材の製造にあたって通常実施される耐腐食用下地処理であって、たとえばリン酸クロメート処理層の形成がよい。
【００１２】
このクロメート処理層上に、耐食性樹脂被覆層を下層として、その上に水溶性樹脂被覆層がそれぞれ形成される。これは、アルミニウム製フィンが空調機等に適用されると、それ自身が結露水の存在する湿潤雰囲気下にて、腐食が生じやすい環境に暴露されるのに対処するためである。実際、耐食性樹脂被覆層を欠いて水溶性樹脂被覆層のみのアルミニウム製フィンがこのような環境にさらされると、水溶性樹脂被覆層下のアルミニウム基材に腐食が進行し、これを原因とする塗膜の劣化が経時的に増大する。
【００１３】
そこで水溶性樹脂被覆層とアルミニウム基材との間に耐食性樹脂被覆層を形成して耐食性を向上させることにより、長期間空調機を使用した後も塗膜の劣化を防ぐことができ、脱臭効果を持続することができる。
【００１４】
なお、耐食性樹脂被覆層は、格別特殊な樹脂を採用する必要はなく、たとえば、エポキシ系樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂などが使用できる。
【００１５】
本発明は、耐食性樹脂被覆層と水溶性樹脂被覆層の２種の樹脂被覆層が形成されるが、そのいずれかの層あるいは両層に酸性臭気成分を除去する脱臭剤を含ませたことが特徴である。
【００１６】
この酸性臭気成分の種類は、アルミニウム製フィン材が組み込まれた熱交換機器の使用環境に左右されるが、硫化水素、酢酸などが普遍的である。これらの酸性臭気成分を除去する脱臭剤としては、格別に特殊の薬剤を必要とするものではないものの、ヨウ素炭、アルカリ添着活性炭、無処理木炭、過マンガン酸カリウム、活性アルミナ、金属フタロシアニン錯体、さらには複水酸化物と金属酸化物のハイブリッド化合物を使用することが望ましく、本発明の選択的特徴である。
【００１７】
これらの内の１種を単独配合するかもしくは２種以上を組み合わせて配合する。とくに、水やアルコールなどの無害な溶剤に溶解する金属酸化物や金属フタロシアニン錯体を採用すればアルミニウム板表面の凹凸は解消され、フィンへの成形性は著しく改善されて好都合である。
【００１８】
なお、上記脱臭剤は、耐食性樹脂被覆層または水溶性樹脂被覆層のいずれか１層のみに配合するだけでも上記の効果を発揮するが、両層に振り分けて配合すると耐食性樹脂皮膜層まで臭気成分が浸透した場合にも脱臭作用が働き、より高い効果が期待できる。もし、いずれか１層のみに配合するときは、耐食性樹脂被覆層よりも水溶性樹脂被覆層に含ませる方が即効性の点で有利である。
【００１９】
つぎに、アルミニウム基材表面の耐食性樹脂被覆層を介して最表面に被覆される水溶性樹脂被覆層は、酸性基を有する水溶性樹脂であることが本発明の特徴であり、カルボキシル基、水酸基あるいはスルホン基の１種以上を含むポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンもしくはこれらの共重合物または混合物を含有することにより、樹脂に親水性を付与する。
【００２０】
すなわち、空気中に含まれる臭気物質がこの水溶性樹脂被覆層の酸性基のカルボキシル基、水酸基あるいはスルホン基と弱い結合を形成して脱臭効果を発揮する。しかも、熱交換器として使用する時、フィンの表面に付着する結露水は同水溶性樹脂被覆層の親水性表面により円滑に流れ落ちると同時に、その表面と弱い結合を形成していた上記臭気物質も流されて追加的な脱臭効果を示すことになる。本発明の水溶性樹脂被覆層は、このように高い親水性をも合わせもっているのである。
【００２１】
なお、耐食性樹脂被覆層の膜厚は、０．３μm以上・２.０μm以下（０.３μm〜２.０μm）、好ましくは０．５μm以上・１．５μm以下（０．５μm〜１．５μm）とする。膜厚が下限値以下の場合は耐食性が低下し、上限値以上の場合は熱交換効率が低下する。
【００２２】
また、水溶性樹脂被覆層の膜厚は、０．３μm以上・２．０μm以下（０．３μm〜２.０μm）、好ましくは０．５μm以上・１．５μm以下（０．５μm〜１．５μm）である。膜厚が下限値以下の場合は脱臭性や親水性が低下し、上限値以上の場合は熱交換効率が低下する。
【００２３】
上記２種の樹脂被覆層を形成するには、たとえば、樹脂成分を溶媒に溶解あるいは分散させた塗料を調合してアルミニウム板上へ適当な方法で塗布し、加熱すればよい。また、これらの塗料には、本発明の性能を妨げない範囲で、塗装性や作業性などを改善することを目的とした各種塗料添加剤を併用してもよい。たとえば、界面活性剤、表面調整剤、脱泡剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、抗菌剤あるいは防黴剤などを必要に応じて適用すればよい。
（実施例）板厚が０．１０ｍｍの純アルミニウム系Ａ１２００（ＪＩＳ Ｈ４０００）のアルミニウム板をアルカリ性薬剤（日本ペイント製サーフクリーナー３６０）を用いて脱脂してから、リン酸クロメート処理を施した。なお、このリン酸クロメート処理の付着量（目標値）としては、Ｃｒ換算で、３０ｍｇ／ｍ2とした。
このアルミニウム板の両面に下記の耐食性樹脂被覆層および水溶性樹脂被覆層の２層をそれぞれ形成する。
【００２４】
まず耐食性樹脂被覆層は、表１に記載する脱臭剤を含まない水系塗料のみを調合し、表３に記載した付着量および加熱条件のもとで前記アルミニウム板上に塗布し加熱することで形成した。なお、塗料の塗布はバーコータを使用し、加熱は熱風乾燥炉を使用し、加熱温度はヒートシールテープで確認した。
【００２５】
つぎに、水溶性樹脂被覆層は、表２に記載するように、脱臭剤を含まない構成と含む構成とに分けた水系塗料を調合し、これを上記耐食性樹脂被覆層の上に、表３に記載した付着量と加熱条件で、塗布し加熱して形成した。なお、塗料の塗布と加熱は、前記の耐食性樹脂被覆層形成の際と同様の方法で行った。
【００２６】
なお、上記脱臭剤としては、東京化成工業株式会社製フタロシアニンコバルト(II)を使用した。また、表３の樹脂付着量（各樹脂被覆層の膜厚）は、Ｆｉｓｃｈｅｒ社製ＩＳＯＳＣＯＰＥ ＭＰ ０を用いて測定した。
【００２７】
これらの樹脂被覆された各アルミニウム板を常法によりフィンに加工したのち、それぞれについて、つぎの方法により脱臭性能をそれぞれ評価した。
【００２８】
１）各フィン材を２０×３０ｃｍにカットして試験サンプルとした。
【００２９】
２）５Ｌテドラーバッグにサンプルを４つ折りにして入れ、空気 １ Ｌを注入した。
【００３０】
３）初期濃度をつぎのように設定して４種類とした。
【００３１】
・アンモニア：約１００ｐｐｍ（試験１）
・硫化水素：約１０ｐｐｍ（試験２）
・酢酸：約４０ｐｐｍ（試験３）
・アセトアルデヒド：約２０ｐｐｍ（試験４）。
【００３２】
４）試験ガスの注入後、２４時間後（試験１および２）および６０分後（試験３および４）の２段階に分けて残存ガス濃度を検知管でそれぞれ測定した。なお、使用した検知管はＪＥＭ１４６７−１９９５である。
【００３３】
５）また、比較として基材相当の無処理アルミニウム板についても同様に評価を行った。
【００３４】
６）試験１、試験２、試験３および試験４の各結果は、それぞれ表４、表５、表６および表７に示す。
【００３５】
【表１】
0005580520.tif 000002
【００３６】
【表２】
0005580520.tif 000003
【００３７】
【表３】
0005580520.tif 000004
【００３８】
【表４】
0005580520.tif 000005
【００３９】
【表５】
0005580520.tif 000006
【００４０】
【表６】
0005580520.tif 000007
【００４１】
【表７】
0005580520.tif 000008