(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルホン酸基含有モノマーおよびカルボキシル基含有モノマーを含むアクリル系高分子体と、イオン性界面活性剤とを含有する塗料組成物であって、
前記スルホン酸基含有モノマーが、ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、アリルスルホン酸、スルホエチルアクリレート、スチレンスルホン酸から選ばれる少なくとも１種であり、
前記カルボキシル基含有モノマーが、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸から選ばれる少なくとも１種であり、
前記アクリル系高分子体に含まれる前記スルホン酸基含有モノマーの比率が、３０〜５０ｍｏｌ％であり、
前記イオン性界面活性剤の含有量が、前記アクリル系高分子体の１００重量部に対して０．０１〜１０重量部であり、
前記塗料組成物のｐＨが、７未満であることを特徴とする塗料組成物。
【請求項２】
アルミニウム板と、このアルミニウム板の表面に形成された親水性皮膜とを備え、前記親水性皮膜が請求項１に記載の塗料組成物からなることを特徴とするアルミニウムフィン材。
【請求項３】
前記アルミニウム板と前記親水性皮膜との間に化成皮膜をさらに備え、前記化成皮膜が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２に記載のアルミニウムフィン材。
【請求項４】
前記アルミニウム板と前記親水性皮膜との間に耐食性皮膜をさらに備え、前記耐食性皮膜が耐食性樹脂からなることを特徴とする請求項２に記載のアルミニウムフィン材。
【請求項５】
前記アルミニウム板と前記耐食性皮膜との間に化成皮膜をさらに備え、前記化成皮膜が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４に記載のアルミニウムフィン材。
【請求項６】
前記親水性皮膜の表面に潤滑性皮膜をさらに備え、前記潤滑性皮膜が潤滑性樹脂からなることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載のアルミニウムフィン材。
【請求項７】
前記親水性皮膜は、前記塗料組成物を前記アルミニウム板の表面に塗装後、１３０〜２５０℃で焼付け処理することによって形成されたものであることを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれか一項に記載のアルミニウムフィン材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機等の熱交換器のフィン材に用いられる塗料組成物およびこれを用いたアルミニウムフィン材に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調機においては、地球温暖化や資源高騰問題等の顕在化によって、空調機の高効率化や小型化等の性能向上要請が高まりつつある。そのような要請から、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ことから、アルミニウム材が広く使用されている。そして、熱交換を効率的に行うため、また、スペースをコンパクトに抑えるために、熱交換器では、アルミニウムフィン材が狭い間隔に並設されている構造となっている。このため、空調機の運転時に、フィン材表面の温度が空気の露点以下となると、フィン材表面に付着した結露水が凝縮し、隣接するフィン同士間を閉塞させてしまうことがある。このとき、アルミニウムフィン材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って、フィンの閉塞状態を一層悪化させる。その結果、熱交換機能が阻害されたり、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。そのため、アルミニウムフィン材の表面に水ガラスなどの無機系表面処理剤を塗布することによって、フィン材表面に親水性を付与することが行なわれている。しかし、これらは環境中の臭気成分を吸着しやすく、運転開始時に臭気成分が脱離して臭気を発生する場合がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許文献１記載の技術では、アルミニウムの表面にクロメート皮膜を形成し、その上にアルミナゾル皮膜を形成して親水性を付与している。また、特許文献２記載の技術のように、親水性樹脂を主成分とした有機系の表面処理剤を用いる方法もある。親水性樹脂を主成分とした表面処理剤としては、アクリル系樹脂を使用したものが用いられる。
【０００４】
しかしこれらの組成の塗料を用いても、使用される環境によっては、各種汚れが付着し本来の性能が失われてしまうことがある。特に調理時に発生する油滴等が付着した場合にはその影響が顕著である。付着する汚れの中でも、アルデヒド類等は比較的水に対して溶解度を持つので自然に結露水に溶解し落ちることになるが、油脂類（床ワックスや調理時に発生する油滴）などは水に殆ど溶解しないため、一旦塗膜表面に付着すると容易には落ちることは無い。油脂類を付着しづらくするために、塗膜の表面張力を極めて低くする方法も考えられるが、同時に表面が撥水性になってしまい、圧力損失が大きくなってしまう。また、塗膜中に界面活性作用を持つ物質を予め混入しておくことによって、油等の付着物質を落ちやすくする方法も考えられる。しかし、この方法では界面活性物質が全て溶出してしまった後はその作用が失われてしまう。
【０００５】
このような問題を解決するために特許文献３には、油脂等の汚染物が付着しても冷房運転時の結露水によって汚染物質が洗い流され、その結果、長期にわたって親水性が低下することのない塗料組成物および熱交換器用フィンの技術が開示されている。具体的には、スルホン酸アルカリ金属塩を含む高分子体をフィン表面の塗膜中に含有させている。スルホン酸アルカリ金属塩を含む高分子体は、油脂類とは親和性が極めて低いため、油脂類がこびりつきづらく、また水との親和性にも優れたものである。このようなスルホン酸アルカリ金属塩の作用によって、特許文献３では、汚染物質（油脂類）を結露水によって洗い流している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２００９８３号公報
【特許文献２】特開平７−２６８２７４号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５９３７９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３において使用されている親水性の塗料組成物は、スルホン酸基を持つ高分子体をアルカリ金属塩とするために、アンモニアやアミンを使用している。また、熱交換器は、熱媒体が通る銅管と主に熱交換が為されるアルミニウムフィン材が接した構造となっている。したがって、僅かでもアンモニアやアミン成分がアルミニウムフィン材の塗膜中に含まれた状態で熱交換器を使用すると、アンモニアやアミン成分が銅管に直接あるいは結露水等に溶出して接することとなり、銅管が腐食してしまう問題があった。そのため、特許文献３では、塗料組成物におけるスルホン酸金属塩の量を多くすることができないため、アルミニウムフィン材の親水性や汚染物質を洗い流す汚染物質除去性を十分なレベルにすることができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、熱交換器のフィン材に使用した際、長期間に亘って優れた親水性および汚染物質除去性を維持し得る塗料組成物およびこれを用いたアルミニウムフィン材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明に係る塗料組成物は、スルホン酸基含有モノマーおよびカルボキシル基含有モノマーを含むアクリル系高分子体と、イオン性界面活性剤とを含有する塗料組成物であって、前記スルホン酸基含有モノマーが、ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、アリルスルホン酸、スルホエチルアクリレート、スチレンスルホン酸から選ばれる少なくとも１種であり、前記カルボキシル基含有モノマーが、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸から選ばれる少なくとも１種であり、前記アクリル系高分子体に含まれる前記スルホン酸基含有モノマーの比率が、３０〜５０ｍｏｌ％であり、前記イオン性界面活性剤の含有量が、前記アクリル系高分子体の１００重量部に対して０．０１〜１０重量部であり、前記塗料組成物のｐＨが、７未満であることを特徴とする。
【００１０】
このように、本発明に係る塗料組成物が、スルホン酸基含有モノマーおよびカルボキシル基含有モノマーを含むアクリル系高分子体と、イオン性界面活性剤とを含有し、所定のスルホン酸基含有モノマーの比率、イオン性界面活性剤の含有量およびｐＨであることよって、アルミニウムフィン材の親水性皮膜として用いると、アルミニウムフィン材の親水性や汚染物質除去性が向上し、さらにそれらの持続性が高まる。
【００１１】
本発明に係るアルミニウムフィン材は、アルミニウム板と、このアルミニウム板の表面に形成された親水性皮膜とを備え、前記親水性皮膜が前記塗料組成物からなることを特徴とする。
【００１２】
このように、前記塗料組成物からなる親水性皮膜を形成することによって、アルミニウムフィン材の親水性および汚染物質の除去性が向上し、さらにそれらの持続性が高まる。
【００１３】
本発明に係るアルミニウムフィン材は、前記アルミニウム板と前記親水性皮膜との間に化成皮膜をさらに備え、前記化成皮膜が無機酸化物または有機−無機複合化合物からなることが好ましい。
【００１４】
このように、前記アルミニウム板と前記親水性皮膜との間に、無機酸化物または有機−無機複合化合物からなる化成皮膜をさらに備えることによって、アルミニウムフィン材の耐食性が向上する。
【００１５】
本発明に係るアルミニウムフィン材は、前記アルミニウム板と前記親水性皮膜との間に耐食性皮膜をさらに備え、前記耐食性皮膜が耐食性樹脂からなることが好ましい。
【００１６】
このように、前記アルミニウム板と前記親水性皮膜との間に、耐食性樹脂からなる耐食性皮膜をさらに備えることによって、アルミニウムフィン材の耐食性が向上する。
【００１７】
本発明に係るアルミニウムフィン材は、前記アルミニウム板と前記耐食性皮膜との間に化成皮膜をさらに備え、前記化成皮膜が無機酸化物または有機−無機複合化合物からなることが好ましい。
【００１８】
このように、前記アルミニウム板と前記耐食皮膜との間に、無機酸化物または有機−無機複合化合物からなる化成皮膜をさらに備えることによって、アルミニウムフィン材の耐食性がより向上する。
【００１９】
本発明に係るアルミニウムフィン材は、前記親水性皮膜の表面に潤滑性皮膜をさらに備え、前記潤滑性皮膜が潤滑性樹脂からなることが好ましい。
【００２０】
このように、前記親水性皮膜の表面に潤滑性樹脂からなる潤滑性皮膜をさらに備えることによって、アルミニウムフィン材から熱交換器用フィンを製造する際のプレス成形性が向上する。
【００２１】
本発明に係るアルミニウムフィン材は、前記親水性皮膜が、前記塗料組成物を前記アルミニウム板の表面に塗装後、１３０〜２５０℃で焼付け処理することによって形成されたものであることが好ましい。
【００２２】
このように、前記塗料組成物をアルミニウム板の表面に塗装後、１３０〜２５０℃の焼付け処理により親水性皮膜が形成されることによって、前記親水性皮膜の密着性が高まり、親水性および汚染物質除去性がさらに向上し、それらの持続性がさらに高まる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の塗料組成物およびこれを用いたアルミニムフィン材によれば、塗料組成物が所定のアクリル系高分子体とイオン性界面活性剤を含有し、その塗料組成物からなる親水性皮膜をアルミニウムフィン材が備えるため、アルミニウムフィン材における表面の親水性を長期間に亘って優れた状態で維持することができるようになる。従って、結露水によるフィン材同士間の閉塞等の不都合を低減することができ、効率的に熱交換可能な熱交換器を提供することができる。さらに、使用環境からの揮発性有機化合物等の撥水化物質等の汚染物がフィン材に付着しても、冷房運転時の結露水によって汚染物質が容易に洗い流されるという優れた汚染物質除去性を有し、その結果長期にわたって親水性が低下せず、通風抵抗が増加することなく、熱交換器としての能力低下を長期に防止することができる。
【００２４】
また、本発明のアルミニウムフィン材によれば、親水性皮膜に加えて、化成皮膜、耐食性皮膜、潤滑性皮膜の少なくとも１つをさらに備えるため、優れた耐食性、プレス成形性が付加される。さらに、本発明のアルミニウムフィン材によれば、親水性皮膜を所定の塗布、焼付け処理によって形成するため、親水性、汚染物質除去性およびそれらの持続性がさらに優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係るアルミニウムフィン材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る塗料組成物およびこれを用いたアルミニウムフィン材の実施形態について、適宜図面を参照して、詳細に説明する。
≪塗料組成物≫
本発明に係る塗料組成物は、スルホン酸基含有モノマーおよびカルボキシル基含有モノマーを含むアクリル系高分子体と、イオン性界面活性剤とを含有する。また、塗料組成物は、アクリル系高分子体に含まれるスルホン酸基含有モノマーの比率、イオン性界面活性剤の含有量、塗料組成物のｐＨが所定範囲内である。
【００２７】
＜アクリル系高分子体＞
アクリル系高分子体で用いられるスルホン酸基含有モノマーとしては、特定の化学物質に限定されるものではないが、例えば、ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、アリルスルホン酸、スルホエチルアクリレート、スチレンスルホン酸から選ばれる少なくとも１種などを用いることができる。
また、アクリル系高分子体で用いられるカルボキシル基含有モノマーも特定の化学物質に限定されるものではないが、例えば、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸から選ばれる少なくとも１種などを用いることができる。
当然のことながら、スルホン酸基含有モノマーとカルボキシル基含有モノマー以外に、親水性や汚染物質除去性などの期待される性能を阻害しない範囲で他のモノマーを含んでいてもよい。他のモノマーとしては、２−ヒドロキシアクリレート、２メトキシエチルアクリレート、アクリルアミドなどが挙げられる。
【００２８】
アクリル系高分子体においては、スルホン酸基含有モノマーの比率は１０〜５０ｍｏｌ％である。スルホン酸基含有モノマーの比率をこの範囲とすることによって、塗料組成物をアルミニウムフィン材の親水性皮膜成分として使用した際、アルミニウムフィン材に親水性と汚染物質除去性を付与し、かつ、それらの性能を長期間に亘って持続させることが可能となる。
【００２９】
スルホン酸基含有モノマーの比率が１０ｍｏｌ％未満であると、前記の親水性と汚染物質除去性やそれら性能の持続性が発現しない。一方、スルホン酸基含有モノマーの比率が５０ｍｏｌ％を超えると、アクリル系高分子体の重合が困難となり、たとえ重合に成功したとしても、分子量が低く、前記した性能を充分に発現させることができない。スルホン酸基含有モノマーの比率の好ましい範囲は２０〜４０ｍｏｌ％である。
【００３０】
＜イオン性界面活性剤＞
イオン性界面活性剤とは、一般にイオン界面活性剤やイオン型界面活性剤等とも称されるもので、アニオン（性、型）界面活性剤、カチオン（性、型）界面活性剤、両性（両性イオン）界面活性剤の総称である。界面活性剤には、イオン性界面活性剤に対して、非イオン性界面活性剤（別称、ノニオン界面活性剤ともいう）がある。界面活性剤を熱交換器のアルミニウムフィン材を構成する親水性皮膜成分として使用した際、熱交換器の運転により生じたドレン水には、親水性皮膜成分としての界面活性剤も含まれることになる。ここで、界面活性剤として非イオン性界面活性剤を使用していた場合は、ドレンパンやドレンホース等のドレン水の流路に存在する樹脂部材を劣化させるクレージング現象を生じさせてしまう。したがって、使用する界面活性剤には、非イオン性界面活性剤の使用は好ましくなく、イオン性界面活性剤に限定される。
【００３１】
イオン性界面活性剤は、親水性皮膜に期待される親水性や汚染物質除去性、およびそれら性能の持続性をより一層向上させるために必要な成分であり、その含有量は、前記アクリル系高分子体の１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部である。イオン性界面活性剤の含有量が０．０１重量部未満の添加である場合、前記した親水性や汚染物質除去性はアクリル系高分子体によってのみ頼ることとなり、十分に発現しない。一方、イオン性界面活性剤の含有量が１０重量部を超えて添加した場合、元々水に溶出しやすい界面活性剤の固形分比率が大きすぎることとなり、親水性皮膜の密着性が低下し、親水性や汚染物質除去性の持続性が著しく低下する。イオン性界面活性剤の含有量の好ましい範囲は０．１〜５重量部である。
【００３２】
＜塗料組成物のｐＨ＞
本発明に係る塗料組成物のｐＨは、７未満である。ここでｐＨが７以上であった場合、親水性皮膜の密着性の低下が認められ、アルミニウムフィン材の親水性、汚染物質除去性およびそれらの持続性が低下する。なお、塗料組成物の使用における安全性を考慮すると、ｐＨのより好ましい範囲は３以上７未満である。ここで、アクリル系高分子体を含む塗料組成物は、その製造工程の特性上、ｐＨが３未満の酸性になる可能性があるので、不都合な場合には任意のｐＨに調整してよい。
【００３３】
塗料組成物のｐＨの調整は、アクリル系高分子体に含有されるスルホン酸基やカルボキシル基を、アルカリ金属水酸化物等のアルカリ金属化合物によって中和することでアルカリ金属塩とするか、アルカリ土類金属水酸化物等のアルカリ土類金属化合物によって中和することでアルカリ土類金属塩とするか、もしくは、その両方の手段を併用して、中和することで為される。なお、単に「スルホン酸基」や「カルボキシル基」と記載している場合、一部または全部がアルカリ金属塩やアルカリ土類金属になっている（Ｈがアルカリ金属やアルカリ土類金属により置換されている）スルホン酸基やカルボキシル基を含む意味である。また、アルカリ金属塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられ、ナトリウム塩が好ましい。アルカリ土類金属塩としては、例えばカルシウム塩が挙げられる。
【００３４】
ここでｐＨ調整の手段として、アンモニアやアミンは添加しない。一般にはこれらの物質を添加することで中和する場合があるが、これらの物質を塗料組成物中に添加すると、たとえ後記する製造工程での焼付け処理によってその大部分が蒸発または分解したとしても、少量は親水性皮膜中に残留することとなる。その場合、フィン材と接触する銅管がアンモニアやアミンで腐食してしまうことになるので、アンモニアやアミンは使用しない。
【００３５】
本発明に係る塗料組成物は、アクリル系高分子体およびイオン性界面活性剤の他に、塗装性や作業性等や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く、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、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、単独でまたは複合して配合してもよい。
【００３６】
≪アルミニウムフィン材≫
図１（ａ）に示すように、本発明に係るアルミニウムフィン材（以下、適宜、フィン材とする）１０は、アルミニウム板１と、アルミニウム板１の表面に形成された親水性皮膜２とを備える。
【００３７】
＜アルミニウム板＞
アルミニウム板１は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、熱伝導性および加工性に優れることから、好ましくはＪＩＳ  Ｈ４０００に規定される１０００系のアルミニウム、より好ましくは合金番号１２００のアルミニウムが好ましい。
なお、アルミニウム板１の板厚は０．０６〜０．３ｍｍ程度のものが好ましい。板厚が０．０６ｍｍ未満では、アルミニウム板１に必要とされる強度を確保することができず、一方、０．３ｍｍを超えるとフィン材としての加工性が低下するからである。
【００３８】
＜親水性皮膜＞
親水性皮膜２は、前記塗料組成物からなり、具体的にはアクリル系高分子体とイオン性界面活性剤を含有する樹脂塗料（塗料組成物）を用いて形成した塗膜である。親水性皮膜２が前記塗料組成物からなることによって、フィン材１０に優れた親水性、汚染物質除去性およびそれらの持続性を付与することができる。また、親水性皮膜２は、後記するように、前記塗料組成物をアルミニウム板１の表面に塗布後、１３０〜２５０℃で焼付け処理することが好ましい。
【００３９】
ここで、親水性皮膜２の付着量は、特に限定されるものではないが、好ましくは、アルミニウム板１の片面当たり、０．０５ｇ／ｍ２以上、５．０ｇ／ｍ２以下である。この範囲にすることによって、皮膜量の調整を比較的容易に行なうことができ、塗装作業性や生産性を阻害することがなくなる。さらに、より好ましくは、０．３ｇ／ｍ２以上、２．０ｇ／ｍ２以下である。
【００４０】
図１（ｂ）に示すように、フィン材１０Ａは、前記フィン材１０（図１（ａ）参照）において、アルミニウム板１と親水性皮膜２との間に化成皮膜３をさらに備えるものである。なお、アルミニウム板１、親水性皮膜２は、前記のとおりであるので、説明を省略する。
＜化成皮膜＞
化成皮膜３は、アルミニウム板１の表面に対し、リン酸クロメート処理、塗布型ジルコニウム処理等の無機酸化物処理、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って形成されるものである。化成皮膜３を形成させることによって、フィン材１０Ａの耐食性が向上する。また、化成皮膜３の付着量は、Ｃｒ換算で１〜１００ｍｇ／ｍ２が好ましい。さらに、これらの化成処理は、前記親水性皮膜２を形成する前に行い、アルミニウム板１と親水性皮膜２との間に化成皮膜３を形成させる。なお、後記するフィン材１０Ｃ、１０Ｄにおいても、同様に、他の皮膜（耐食性皮膜４、親水性皮膜２、潤滑性皮膜５）を形成する前に行い、アルミニウム板１と耐食性皮膜４との間に化成皮膜３を形成させる（図１（ｄ）、（ｅ）参照）。
【００４１】
図１（ｃ）に示すように、フィン材１０Ｂは、前記フィン材１０（図１（ａ）参照）において、アルミニウム板１と親水性皮膜２との間に耐食性皮膜４をさらに備えるものである。なお、アルミニウム板１、親水性皮膜２は、前記のとおりであるので、説明を省略する。
【００４２】
＜耐食性皮膜＞
耐食性皮膜４は、従来公知の樹脂塗料を用いて形成した塗膜である。樹脂塗料に使用される耐食性樹脂は、その種類は特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル系、ポリオレフィン系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系の各種樹脂やその架橋性樹脂が挙げられ、当然、これらのうちの１種または２種以上を混合したものを用いることとなる。
耐食性皮膜４の形成によって、フィン材１０Ｂの耐食性が向上するので、熱交換器の耐久性を高めることができる。また、耐食性皮膜４は疎水性であるため、アルミニウム板１に水が浸透して、皮膜下腐食によって臭気を発生するのを抑制することができる。
【００４３】
耐食性皮膜４の形成に用いる樹脂塗料は、前記耐食性樹脂以外に、塗装性や作業性等や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く、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、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、単独でまたは複合して配合してもよい。
【００４４】
フィン材１０Ｂの耐食性皮膜４は、その付着量が特に限定されるわけではないが、０．０１〜８．０ｇ／ｍ２であることが好ましい。０．０１ｇ／ｍ２未満であると、フィン材１０Ｂの耐食性を確保することができず、８．０ｇ／ｍ２を超えると耐食性皮膜４が断熱層となって、熱交換の効率を悪くする恐れがあるからである。より好ましくは、０．５〜４．０ｇ／ｍ２である。
【００４５】
図１（ｄ）に示すように、フィン材１０Ｃは、前記フィン材１０Ｂ（図１（ｃ）参照）において、アルミニウム板１と耐食性皮膜４との間に化成皮膜３をさらに備えるものである。なお、アルミニウム板１、化成皮膜３、耐食性皮膜４および親水性皮膜２については、前記のとおりであるので、説明を省略する。
【００４６】
図１（ｅ）に示すように、フィン材１０Ｄは、前記フィン材１０Ｃ（図１（ｄ）参照）において、親水性皮膜２の表面（アルミニウム板１と反対側の表面）に潤滑性皮膜５をさらに備えるものである。なお、アルミニウム板１、化成皮膜３、耐食性皮膜４、親水性皮膜２は前記のとおりであるので、説明を省略する。
【００４７】
＜潤滑性皮膜＞
潤滑性皮膜５は、従来公知の樹脂塗料を用いて形成した塗膜である。樹脂塗料に使用される潤滑性樹脂は、その種類は特に限定されるものではないが、例えば、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種以上を含むもの等が挙げられる。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とを併用すると、造膜性および潤滑性（プレス成形性）が一層良好となるため、より好ましい実施態様である。併用の際の比率は、質量比で、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が５〜９：１〜５程度が好ましい。
【００４８】
潤滑性皮膜５の形成によって、フィン材１０Ｄの摩擦係数が低減するため、熱交換器製造時のプレス成形性が一段と向上する。なお、潤滑性皮膜５が親水性皮膜２の表面に形成されていても、潤滑性皮膜５は親水性を有することから、親水性皮膜２が発揮する機能（フィン材の親水性や汚染物質除去性の向上、それらの長期間の維持等）を低下させることはない。
【００４９】
フィン材１０Ｄの潤滑性皮膜５は、その付着量が特に限定されるわけではないが、０．０１〜１．０ｇ／ｍ２であることが好ましい。０．０１ｇ／ｍ２未満であると、フィン材１０Ｄへの塗装が困難であり、１．０ｇ／ｍ２を超えると、潤滑性皮膜５に期待される加工性がそれ以上は向上しにくく、不必要となるからである。より好ましくは、０．０５〜０．６ｇ／ｍ２である。
【００５０】
潤滑性皮膜５の形成に用いる樹脂塗料は、前記潤滑性樹脂以外に、塗装性や作業性等や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く、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、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、単独でまたは複合して配合してもよい。
【００５１】
本発明に係るフィン材は、潤滑性皮膜５を備えたフィン材の構成を図１（ｅ）に示したが、この構成に限らず、フィン材１０（図１（ａ）参照）、フィン材１０Ａ（図１（ｂ）参照）、フィン材１０Ｂ（図１（ｃ）参照）およびフィン材１０Ｃ（図１（ｄ）参照）の親水性皮膜２の各々の表面に潤滑性皮膜５が形成された構成（図示せず）であってもよい。また、本発明に係るフィン材は、アルミニウム板１の片面にのみ親水性皮膜２等が形成された構成（図１（ａ）〜（ｅ））に限らず、アルミニウム板１の両面に親水性皮膜２等が形成された構成（図示せず）であってもよい。
【００５２】
前記した本発明に係るフィン材は、親水性皮膜２の水に対する接触角、または親水性皮膜２の表面に潤滑性皮膜５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°以下である。従来の親水性皮膜は水と接触すると、接触角が次第に増大する（親水性が低下する）傾向にあったが、本発明の技術では、この接触角の増大を抑制することができた。このため、本発明のフィン材を用いて製造された熱交換器は、結露水は小さい接触角のままフィン表面に存在する。その後、重力で落下して除去されるため、長期間に亘って、通風抵抗の増大やこれに伴う熱交換性能の低下を引き起こすことがなくなった。さらには、熱交換器の使用環境によっては揮発性有機化合物に代表される撥水化物質が汚染物質としてフィン表面に付着することで、フィン材の親水性が低下し、前記したような通風抵抗の増大を引き起こす原因となっていたが、本発明のフィン材においては、その汚染物質の付着も抑制されるため、フィン材の親水性の低下を抑制することができた。
【００５３】
≪アルミニウムフィン材の製造方法≫
フィン材１０、１０Ａ〜１０Ｄの製造方法については、特に限定されないが、例えば、アルミニウム板１、または、表面に化成皮膜３が形成されたアルミニウム板１に対し、各樹脂塗料を、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４、親水性皮膜２、潤滑性皮膜５を形成させることができる。なお、化成皮膜３は従来公知の化成処理液でアルミニウム板１の表面を処理することで形成させることができる。
【００５４】
ここで、親水性皮膜２の形成工程における樹脂塗料の乾燥では、オーブン等による加熱を行なう。加熱の好適到達温度（アルミニウム板１の到達温度）の範囲は、１３０〜２５０℃が好ましい。１３０℃よりも低い温度の場合、親水性皮膜２の密着性の低下が懸念される。また、乾燥に要する時間も長くなりやすく、生産性の低下の原因ともなりやすい。一方、２５０℃を超える温度の場合、親水性皮膜２の硬化が過剰となって、アクリル系高分子体中の分解が促進され、スルホン酸基やカルボキシル基が有効に性能を発揮しにくくなることが懸念される。加熱乾燥工程でのより好ましい到達温度範囲は、１６０〜２２０℃である。また、耐食性皮膜４、潤滑性皮膜５の形成工程における樹脂塗料の乾燥でも、オーブン等による加熱を行うが、その加熱温度（好適到達温度）は特に限定されない。
【００５５】
なお、耐食性皮膜４、親水性皮膜２、潤滑性皮膜５の形成では、生産性の観点から、ロール状のアルミニウム板１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、巻き取り等を行うことが推奨される。
【実施例】
【００５６】
以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明に包含される。
【００５７】
≪アルミニウムフィン材の製造≫
従来公知の製造方法により、純アルミニウム系のＡ１２００（ＪＩＳ  Ｈ４０００）からなるアルミニウム板（板厚０．１０ｍｍ）を製造した。このアルミニウム板を、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」）で脱脂した。さらに、化成皮膜を形成する場合は、適宜、リン酸クロメート処理を行った。化成皮膜の付着量は、Ｃｒ換算で３０ｍｇ／ｍ２とした。
【００５８】
＜親水性皮膜用の樹脂塗料（塗料組成物）の調製＞
スルホン酸基含有モノマーおよびカルボキシル基含有モノマーからなり、所定の比率でスルホン酸基を含有するアクリル系高分子体を重合し、所定量のイオン性界面活性剤を含有し、ｐＨを任意に調整した塗料組成物Ａ〜Ｙを調製した。ここで、スルホン酸基含有モノマーとしてアリルスルホン酸を用い、カルボキシル基含有モノマーとしてアクリル酸を用いた。アクリル系高分子体中のスルホン酸基の比率、塗料組成物中のイオン性界面活性剤の含有量、塗料組成物のｐＨを表１に示す。なお、塗料組成物の塗装性や目標の付着量に応じて、適宜、イオン交換水で濃度を希釈した。なお、イオン性界面活性剤は、アニオン界面活性剤であるリン酸エステル型界面活性剤を使用した。そして、塗料組成物のｐＨの調整は、アクリル系高分子体のスルホン酸基やカルボキシル基を任意の割合でナトリウム塩に中和することや、イオン交換水の添加による希釈によって行なった。
【００５９】
【表１】
0005566835.tif 000002
【００６０】
＜耐食性皮膜用および潤滑性皮膜用樹脂塗料の調製＞
耐食性皮膜用樹脂塗料は、ウレタン系樹脂塗料、エポキシ系樹脂塗料、ポリエステル系樹脂塗料のいずれかを用いた。潤滑性皮膜用樹脂塗料は、カルボキシメチルセルロースナトリウム２０重量部（固形分）と、ポリエチレングリコール８０重量部（固形分）とを混合して用いた。
【００６１】
＜各皮膜の形成＞
アルミニウム板の表面に、化成皮膜、耐食性皮膜、親水性皮膜、潤滑性皮膜を表２に示した皮膜構成になるように形成して、アルミニウムフィン材を製造した。耐食性皮膜、親水性皮膜、潤滑性皮膜は、バーコーターを用いて塗工を行ない、その後、加熱乾燥して形成した。加熱乾燥は熱風乾燥炉を用いて適宜設定した条件で行なった。
【００６２】
皮膜の形成は、化成皮膜、耐食性皮膜、親水性皮膜、潤滑性皮膜の順序で行った。耐食性皮膜の形成においては、塗工後の加熱乾燥温度はアルミニウム板の到達温度で１６０℃となるように実施し、その付着量は、０．５〜４．０ｇ／ｍ２の範囲で適宜設定した。親水性皮膜の形成においては、塗工後の加熱乾燥温度はアルミニウム板の到達温度で１２０〜２６０℃の範囲で適宜調整し、その付着量は、０．３〜２．０ｇ／ｍ２の範囲で適宜設定した。潤滑性皮膜の形成においては、塗工後の加熱乾燥温度はアルミニウム板の到達温度で１６０℃となるように実施し、その付着量は、０．０５〜０．６ｇ／ｍ２の範囲で適宜設定した。なお、到達温度はヒートシールテープで確認した。
【００６３】
≪性能評価≫
下記の方法で性能評価を行い、結果を表２に併記した。
【００６４】
＜親水性＞
アルミニウムフィン材を、流量が０．１リットル／分であるイオン交換水の流水に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、５サイクル行った。その後、アルミニウムフィン材を室温に戻して、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。評価基準は以下の通りである。
◎（特に良好）：接触角が２０°未満
○（良好）：接触角が２０°以上、４０°未満
△（概ね良好）：接触角が４０°以上、６０°未満
×（不良）：接触角が６０°以上
【００６５】
＜汚染物質除去性＞
汚染物質として、撥水化物質であるステアリン酸１ｇを６リットルの容量を有するデシケータの底部に入れ、この試薬の上部にフィン材から切り出した５ｃｍ×１０ｃｍの供試材を吊るした。その後、デシケータを１００℃にて２４時間加熱してから室温に放冷後に供試材を取り出し、純水に1分間浸漬して室温にて乾燥させた。以上の操作を５回繰り返した後に、接触角を測定した。評価基準は以下の通りである。
◎（特に良好）：接触角が２０°未満
○（良好）：接触角が２０°以上、４０°未満
△（概ね良好）：接触角が４０°以上、６０°未満
×（不良）：接触角が６０°以上
【００６６】
＜親水性皮膜の密着性（持続性）＞
水で湿らせた布で塗膜の表面を１０回擦った後の表面の水濡れ性を目視で観察して判定した。剥離なし、すなわち水濡れ性がほとんど変化なく目視で９５％以上の良好な状態を◎（特に良好）、ほぼ剥離なし、すなわち水濡れ性が目視で８０％以上９５％未満の状態を○（良好）、幾分か剥離有り、すなわち水濡れ性が目視で５０％以上８０％未満に低下した状態を△（概ね良好）、大きく剥離、すなわち水濡れが目視で５０％未満の状態を×（不良）とした。
【００６７】
＜耐食性＞
ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に示された方法で、４８０時間の塩水噴霧試験を行い、表面の腐食の程度を確認し、規定のレイティングナンバ（Ｒａｔｉｎｇ  Ｎｕｍｂｅｒ、以下Ｒ．Ｎ．と称す）で腐食程度の評価を実施した。Ｒ．Ｎ．９．８以上では◎（特に良好）、同９．５以上９．８未満では○（良好）、同９．３以上９．５未満では△（概ね良好）、同９．３未満では×（不良）とした。
【００６８】
＜加工性評価：摩擦係数＞
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。
【００６９】
＜加工性評価：プレス加工性＞
フィン成形用のプレス成形機で、アルミニウムフィン材をフィンの形状に成形し、カラーの内面の焼き付きの有無を目視で評価した。評価基準は以下の通りである。
○（良好）：カラーの内面に焼き付きが全く見られない
△（概ね良好）：カラーの内面に軽微な焼き付きが見られる
×（不良）：カラーの内面の全面で焼き付きが見られる
【００７０】
【表２】
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【００７１】
表２から明らかなように、本発明の参考例（Ｎｏ．１〜８）、実施例（Ｎｏ．９〜２２）は、親水性、汚染物質除去性、親水性皮膜の密着性（持続性）において、良好な性能を示した。また、耐食性、プレス加工性においても、良好な性能を示した。
【００７２】
対して比較例においては、比較例（Ｎｏ．２３）は使用した親水性皮膜用の塗料組成物のスルホン酸基の割合が１０ｍｏｌ％未満であり、汚染物質除去性が低かった。比較例（Ｎｏ．２４）は使用した親水性皮膜用の塗料組成物のスルホン酸基の割合が５０ｍｏｌ％を超えており、親水性皮膜の密着性（持続性）が低かった。そのため汚染物質除去性も低かった。比較例（Ｎｏ．２５）は使用した親水性皮膜用の塗料組成物中のイオン性界面活性剤の添加量が少なく、汚染物質除去性が低かった。比較例（Ｎｏ．２６）は使用した親水性皮膜用の塗料組成物中のイオン性界面活性剤の添加量が過剰であり、親水性皮膜の密着性（持続性）が低かった。比較例（Ｎｏ．２７）は使用した親水性皮膜用の塗料組成物のｐＨが７を超えており、親水性皮膜の親水性が低かった。
【符号の説明】
【００７３】
１    アルミニウム板
２    親水性皮膜
３    化成皮膜
４    耐食性皮膜
５    潤滑性皮膜
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ  アルミニウムフィン材（フィン材）
【図１】
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