(57)【要約】【課題】薄肉化したプレコート材としても、優れた撥水性および耐食性を有する空調機の室外機等に好適な熱交換器用アルミニウムフィン材を提供する。【解決手段】熱交換器用アルミニウムフィン材１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基板２と、基板２の表面に形成され、疎水性樹脂からなる下地処理層３と、下地処理層３の表面に形成され、平均粒径が０．１〜１０μｍでありかつ細孔直径が１〜５０ｎｍである疎水性多孔体微粒子４ａからなる撥水処理層４とを備え、撥水処理層４において、疎水性多孔体微粒子４ａの付着量が１０〜１００００ｍｇ／ｍ２であることを特徴とする。【選択図】図１
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【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からなる基板と、
前記基板の表面に形成され、疎水性樹脂からなる下地処理層と、
前記下地処理層の表面に形成され、平均粒径が０．１〜１０μｍでありかつ細孔直径が１〜５０ｎｍである疎水化されたシリカ系多孔体微粒子からなる撥水処理層とを備え、
前記撥水処理層において、前記疎水化されたシリカ系多孔体微粒子の付着量が１０〜１００００ｍｇ／ｍ２であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項２】
前記撥水処理層が前記疎水化されたシリカ系多孔体微粒子と撥水性樹脂の混合物を含む塗膜で構成され、前記撥水性樹脂の含有量が前記疎水化されたシリカ系多孔体微粒子の付着量の2倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項３】
前記基板と前記下地処理層との間に、無機酸化物または有機−無機複合化合物からなる耐食性皮膜をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器用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、空調機の室外機等に使用される熱交換器用アルミニウムフィン材に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、ルームエアコン、パッケージエアコン、冷凍ショーケース、冷蔵庫、オイルクーラー、およびラジエータ等の様々な分野に利用されている。そして、熱交換器は、銅管等からなる伝熱管と、この伝熱管に所定間隔で立設された多数のフィンとを備える。熱交換器においては、冷房運転時の結露水がフィンの間に溜まると、送風時の抵抗となって熱交換器特性を低下させる。熱交換器のフィンの成形前の板材（以下、フィン材という）には、一般的に、熱伝導性および加工性が優れることからアルミニウムまたはアルミニウム合金（以下、総称してアルミニウムという）が使用されている。
【０００３】
このようなアルミニウムからなるフィン材では、耐食性だけでなく、フィンの間に結露水が溜まらないように親水性または撥水性を付与するため、塗膜等の表面処理が施されている。すなわち、フィン材表面を親水性として結露水の流動性を高くするか、撥水性として結露水の水滴が大きくならないうちに落下させるものである。特に、冷暖房兼用型のルームエアコン等においては、冬季に暖房運転を行ったとき、蒸発器となる室外機の熱交換器ではフィン表面で水分が氷結して霜が付着し、送風時の抵抗となる。このような熱交換器においては、表面に一様に結露水が広がる親水性が付与されたフィンよりも撥水性が付与されたフィンを使用した方が霜が付着し難い。
【０００４】
アルミニウム等の金属基板に撥水性を付与する技術として、フッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を撥水化成分として用いた塗膜が知られており、これに水滴との接触面積を小さくするように表面に微細な凹凸を形成して撥水性をさらに向上させた塗膜が多く開示されている。
【０００５】
塗膜表面に凹凸を形成する方法としては、特に、微粒子等の固形物を混合した塗料によるものが多い。例えば、特許文献１〜３には、フッ素系、シリコーン系等の有機系樹脂溶液に微粒子を混合して凹凸のある塗膜を形成するコーティング材が開示されている。
また、特許文献４、５には、表面に凹凸を形成する微粉末としてアルミナやジルコニアを用いることにより、水分が氷結し難いアルミニウムフィン材が開示されている。そして、特許文献４では、バインダーとしてアルミナゾルを適用し、前記微粉末との混合物を塗布した上にフッ素系撥水化剤等が塗布されている。また、特許文献５では、バインダーとしてアクリル系樹脂等の熱硬化性樹脂を適用し、さらにフッ素系またはシリコーン系の塗料からなる撥水化剤も混合して、単層の塗膜としている。
また、特許文献６には、有機塗料内に添加したフッ素系化合物で塗膜表面を撥水性にし、同時に塗料に添加した大きさの異なる２種以上のフィラーで塗膜表面を大きさの異なる凹凸構造からなるフラクタルな形状として、表面積を限りなく大きくした塗膜が開示されている。
【０００６】
塗膜表面に凹凸を形成する別の方法としては、金属基板を粗面化してから塗膜を形成する方法がある。例えば、特許文献７には、アルミニウムからなる基板を塩酸水溶液等でエッチングすることで表面に微細な凹凸を形成し、さらにその表面に水和酸化物を形成して複合的な凹凸構造として、フルオロアルコキシシラン化合物を吸着させて、疎水基である前記化合物のパーフルオロ基を表面に配向させたフィン材が開示されている。
また、特許文献８には、アルミニウム基板の表面をショットブラスト等で所定表面粗さに粗面化し、クロメート処理等で耐食性皮膜を、さらに塗装と焼付けにて微細な凹凸表面の水ガラス皮膜を形成し、フッ素系またはシリコーン系の撥水塗料からなる撥水性皮膜を表面に形成したフィン材が開示されている。
【０００７】
塗膜表面に凹凸を形成するさらに別の方法としては、特許文献９に、基板にフッ素系ポリマーやシリコーン系樹脂等の塗着により撥水性のコーティング層を形成してから、プラズマ照射することでコーティング層表面をエッチングして、表面に凹凸を形成したフィン材が開示されている。
【０００８】
さらに熱交換器用に限られず、撥水性を付与する皮膜における撥水化成分として、前記特許文献１〜９に記載されたフッ素系樹脂およびシリコーン系樹脂以外に、疎水性シリカを適用した皮膜の技術が開示されている。例えば、特許文献１０〜１２には、表面改質により疎水化されたシリカの微粒子を樹脂中に分散させた塗膜が開示されている。
また、特許文献１３には、ポリシラザンの塗膜を形成し、その表面に疎水性オルガノシランまたは疎水性ポリオルガノシロキサンを塗布して、加熱することで、ポリシラザンの塗膜表層を疎水性シリカに転化した塗膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１１７６３７号公報（段落０００８〜００１１）
【特許文献２】特開平５−２２２３３９号公報（段落０００７〜０００８）
【特許文献３】特開平８−３２３２８５号公報（段落００１６〜００２１）
【特許文献４】特開平６−３０６６３６号公報（段落００１２〜００２３）
【特許文献５】特開平８−２８５４９１号公報（段落００１０〜００１９）
【特許文献６】特開平９−２７９０５６号公報（段落０００３〜０００７，００８７〜００８８）
【特許文献７】特開平１０−２８１６９０号公報（段落００２１〜００２３）
【特許文献８】特開平１１−４３７７７号公報（段落００１６〜００３２）
【特許文献９】特開２００２−９００８４号公報（請求項２、段落００３５〜００３８）
【特許文献１０】特開２００３−１１９３８４号公報（請求項１）
【特許文献１１】特開２００６−２３２８７０号公報（請求項６）
【特許文献１２】特開２００７−２３８９３１号公報（請求項４、段落００３２〜００３３）
【特許文献１３】特開２００８−２３７９５７号公報（請求項１、段落００３５〜００３８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１〜３、６および９のように塗膜で表面に凹凸を形成したフィン材の場合、近年の熱交換器の軽量化に伴い薄肉化されたフィン材においては、フィンの形状に成形する前に板材に塗膜を形成したプレコート材とすると、成形時のプレス加工（しごき加工）によって塗膜表面の凹凸を潰したり、微粒子を欠落させて、局所的に撥水性の劣化した部位が発生し、撥水性が低下するという問題がある。
【００１１】
また、特許文献４、５のようなアルミナ等の硬質な微粒子は変形し難いが、成形時のプレス加工等で微粒子に押圧されて基板が破断する虞があり、結果的に撥水性が低下するという問題がある。さらに特許文献４は、アルミナゾルからなる同じく硬質な塗膜を備えるため、表面の凹凸は保持できても、プレス加工において塗膜割れ等の欠陥を生じ易く、結果的に撥水性が低下し、しかもフィン成形に高度な制御を要するという問題もある。
【００１２】
また、特許文献７、８のように、アルミニウム等の基板を粗面化した場合、前記のような薄肉化されたフィン材では、成形時に破断する等、加工性や強度が低下する虞があり、結果的に撥水性が低下するという問題がある。さらに、成形時に、塗膜が表面形状の変形だけでなく、剥離、欠落して、基板が局所的に露出した場合には、基板の耐食性も保持できなくなるという問題もある。
【００１３】
一方、塗膜の表面形状を保持するためにフィンに成形してから塗膜を形成しようとすると、例えば成形されたフィンの表面を脱脂して、ディップコート法で塗膜材料（微粒子を混合した有機系塗料等）を塗布する方法が考えられる。しかし、形状の複雑なフィンに均一な塗膜を形成することは困難であり、さらにフィンの隙間に塗膜材料の目詰り等が生じる虞もあって、作業性が著しく低下する。
【００１４】
また、特許文献１、３〜９においては、塗膜の撥水化成分としてフッ素系樹脂を適用しているが、フッ素系樹脂は３００〜４００℃程度で熱分解を開始して、各種の分解生成物を発生させる。この分解生成物には程度の差はあるが毒性を有するガスも含まれる。空調機の室外機等の熱交換器に組み立てる場合、フィンを銅管にろう付けする際に６００〜７００℃程度に加熱される。このとき、フィンにも相当な熱が伝わるため、組み立て前にフッ素系樹脂皮膜を被覆したフィン材（フィン）とすると、高温で皮膜が熱分解して有毒ガスが発生する虞があるため、換気設備、さらには排ガス処理設備等が組み立て工程に必要となるという問題がある。
【００１５】
一方、特許文献１０〜１３に記載された撥水化成分として疎水性シリカを適用した皮膜は、塗膜表面に凹凸を設けなくとも高い撥水性を付与することができるが、基板への密着性に劣るためプレス加工時に基板から剥離し易く、結果的に撥水性が低下するという問題があり、フィン材への適用は困難である。
【００１６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、薄肉化したプレコート材としても、優れた撥水性および耐食性を有する空調機の室外機等に好適な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。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するために、本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基板と、前記基板の表面に形成され、疎水性樹脂からなる下地処理層と、前記下地処理層の表面に形成され、平均粒径が０．１〜１０μｍでありかつ細孔直径が１〜５０ｎｍである疎水化されたシリカ系多孔体微粒子からなる撥水処理層とを備え、前記撥水処理層において、前記疎水化されたシリカ系多孔体微粒子の付着量が１０〜１００００ｍｇ／ｍ２であることを特徴とする。
【００１８】
前記構成によれば、疎水性樹脂からなる下地処理層を備えることによって、撥水処理層の結露水が基板へ浸透するのを防止できるため耐食性が向上すると共に、基板と撥水処理層との密着性が増大するため撥水性が持続される。また、所定の平均粒径、細孔直径および付着量の疎水化されたシリカ系多孔体微粒子からなる撥水処理層を備えることによって、撥水性が付与される。特に、ナノサイズの非常に小さな細孔直径を有するため、多孔体微粒子の比表面積が大きくなり撥水性が高くなる。そして、その大きな比表面積によって、撥水処理層の下地処理層へのアンカー作用が大きくなり、撥水処理層の下地処理層からの剥離が抑制される。さらに、多孔体微粒子はそれ自体が強固な構造を有しているため、プレス加工による撥水処理層の剥離、損傷が抑制され、プレス加工後においても高い撥水性が維持される。
【００１９】
本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材は、前記撥水処理層が前記疎水化されたシリカ系多孔体微粒子と撥水性樹脂の混合物を含む塗膜で構成され、前記撥水性樹脂の含有量が前記疎水化されたシリカ系多孔体微粒子の付着量の２倍以下であることを特徴とする。
【００２０】
前記構成によれば、撥水処理層に所定量の撥水性樹脂が含有されていることによって、シリカ系多孔体微粒子が撥水処理層において強く保持（固定）されると共に、撥水処理層と下地処理層との密着性が増大する。その結果、プレス加工による撥水処理層の剥離、損傷がさらに抑制され、プレス加工後においても高い撥水性が維持される。
【００２１】
本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材は、前記基板と前記下地処理層との間に、無機酸化物または有機−無機複合化合物からなる耐食性皮膜をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
前記構成によれば、基板と下地処理層との間に耐食性皮膜を備えることによって、撥水処理層の結露水が基板へ浸透するのをさらに防止できるため耐食性が向上する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、薄肉化したプレコート材としても、プレス加工等に対する耐久性を有することによって、フッ素系樹脂を用いずに優れた撥水性および耐食性を有する熱交換器用アルミニウムフィン材を提供できる。また、フッ素系化合物を一切含有しないので、熱交換器に組み立てる際のろう付け加熱等において有害物質が発生しないので安全性が向上する。さらに、成形前に皮膜を形成したプレコート材とすることができるので、作業性に優れている。
そして、このようなフィン材を用いることによって、空調機の室外機等として着霜防止性に優れた熱交換器とすることができる。また、フィン材は薄肉化したアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる板材を基板とすることができるので、熱交換器の軽量化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材の構成を示す模式図である。
【図２】ドローレス加工の工程を説明する図である。
【図３】ドロー加工の工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材について、図面を参照して説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、熱交換器用アルミニウムフィン材（以下、フィン材と称する場合がある）１は、基板２と、基板２の表面に形成された下地処理層３と、下地処理層３の表面に形成された撥水処理層４とを備える。また、基板２と下地処理層３との間に耐食性皮膜５をさらに備えてもよい。
【００２６】
本発明において、表面とは片面および両面の両者を意味し、少なくとも熱交換器に組み立てたときに着霜する虞のある側となる面をいう。図１（ａ）〜（ｃ）では、基板２の片面に下地処理層３および撥水処理層４を形成する場合を記載したが、基板２の両面に下地処理層３および撥水処理層４を形成する場合でも、その構成は片面の場合と同じである。以下、各構成について説明する。
【００２７】
（基板）
基板２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って、熱伝導性および加工性が優れることから、ＪＩＳ  Ｈ４０００規定の１０００系のアルミニウムが好適に用いられ、より好ましくは、合金番号１０５０、１２００のアルミニウムが使用される。なお、基板２は、熱交換器用アルミニウムフィン材１においては、強度、熱伝導性および加工性等を考慮して、板厚０．０８〜０．３ｍｍ程度のものが使用される。そして、基板２は、鋳造、熱間圧延、冷間圧延、調質等の公知の方法で所望の厚さの板材に製造される。
【００２８】
（下地処理層）
下地処理層３は、基板２に撥水処理層４を固定すると共に、フィン材１に耐食性を付与するためのものである。この下地処理層３は、撥水性を有する材料から構成する必要はない。一方で、特にフィン材１をプレス加工する際に下地処理層３にひび割れ等の欠陥が生じると、その表面に形成された撥水処理層４も欠損して撥水性が大きく低下するだけでなく、基板２すなわちアルミニウムが露出して腐食起因となる。したがって、下地処理層３は、プレス加工に追随できるように破断伸度が高い塗膜を形成する材料で構成する必要がある。また、撥水処理層４から浸透してくる結露水と基板２との接触を防止できる材料で構成する必要もある。したがって、下地処理層３は、疎水性樹脂からなるものとする。
【００２９】
疎水性樹脂としては、一定の加工性および密着性を有するものとしてウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、シリコーン系樹脂およびポリアクリル酸系樹脂等が挙げられる。そして、下地処理層３の形成は、例えば、このような疎水性樹脂を主成分とする市販の有機系塗料を基板２または後記する耐食性皮膜５の表面に塗布、焼付けすることによって行われる。
【００３０】
下地処理層３の厚さとしては、０．１μｍ以上が好ましい。このような下地処理層３を形成するため、有機系塗料の乾燥、焼付け等による硬化後の面積あたりの塗膜の質量が０．１ｇ／ｍ２以上になるように塗布する。塗膜の質量が０．１ｇ／ｍ２未満では、耐食性が不足し易い。一方、塗膜が過剰に厚くなると、フィン材１の熱伝導特性が低下し易いため、下地処理層３の厚さとしては、１０μｍ程度以下が好ましい。このような塗膜とするため、塗膜の面積あたりの質量は１０ｇ／ｍ２以下とすることが好ましい。
【００３１】
（撥水処理層）
撥水処理層４は、平均粒径が０．１〜１０μｍでありかつ細孔直径が１〜５０ｎｍである疎水化されたシリカ系多孔体微粒子（以下、疎水性多孔体微粒子と称す）４ａからなり、撥水処理層４における疎水性多孔体微粒子４ａの付着量は１０〜１００００ｍｇ／ｍ２である。このような疎水性多孔体微粒子からなることによって、フィン材１に撥水性および着霜防止性が付与される。なお、撥水処理層４の形成は、疎水性多孔体微粒子を水系溶液に分散させて水分散液（塗料）とし、この塗料を下地処理層３に塗布、焼付けすることによって行われる。
【００３２】
ここで、疎水性多孔体微粒子４ａの原料となるシリカ系多孔体微粒子は、例えば特許第３４１０６３４号に記載された製造方法で製造され、これを各種粉砕機によって粉砕することによって所定の平均粒径としたものである。
【００３３】
シリカ系多孔体微粒子としては，純粋なシリカよりなるもの以外にも，シリカにアルミニウム（Ａｌ），チタニウム（Ｔｉ），マグネシウム（Ｍｇ），ジルコニウム（Ｚｒ），ガリウム（Ｇａ），ベリリウム（Ｂｅ），イットリウム（Ｙ），スズ（Ｓｎ），バナジウム（Ｖ），ホウ素（Ｂ）等が混ざったものを挙げることができる。但し、これらはシリカ系多孔体を製造するときに不可避的に混入することを主として想定しており、これらを積極的に混合させても特別な効果が得られるものではない。
【００３４】
疎水性多孔体微粒子４ａは、シリカ系多孔体微粒子を、例えば、特公平５−８７０９９号に記載された疎水化手法を用いて、具体的にはヘキサメチルジシラザン等のシリル化剤によって表面のＯＨ基を接触反応させて改質するべく加熱処理することによって作製することができる。
【００３５】
疎水性多孔体微粒子４ａの平均粒径、細孔直径および撥水処理層４における付着量の数値限定理由は以下のとおりである。
【００３６】
疎水性多孔体微粒子４ａの平均粒径が１０μｍを超える場合には、下地処理層３の表面に均一な撥水処理層４を形成することができない。これは、撥水処理層４の形成に用いられる水分散液（塗料）中で疎水性多孔体微粒子４ａが沈降してしまうため、下地処理層３の表面に均一に塗布することができないためである。また、平均粒径が０．１μｍ未満の場合には、塗料の調製の際に大気中に飛散する。一般論として０．１μｍ未満の粒子は粒子の種類によらず安全性が懸念されるとの議論があるため、実用化できない。また、平均粒径は、前記したように各種粉砕機で粉砕する際に適宜調整される。なお、平均粒径は、疎水性多孔体微粒子４ａを水系溶媒に分散させた状態で、レーザー回折式粒度分布測定器等で測定した積算体積５０％粒子径とすることができ、光学顕微鏡写真や電子顕微鏡写真等を用いて測定することもできる。
【００３７】
疎水性多孔体微粒子４ａの細孔直径が１ｎｍ未満の場合には、製造することが技術的に不可能である。また、細孔直径が５０ｎｍを超える場合には、多孔体とは言えないものとなり、十分な効果が得られなくなる。すなわち、優れた撥水性および着霜防止性が得られない。なお、細孔直径は、細孔径分布曲線における最大ピークを示す細孔直径を意味する。そして、細孔径分布曲線は、窒素等の気体の吸着等温線から、例えばＣｒａｎｓｔｏｎ−Ｉｎｋｌａｙ法、Ｄｏｌｌｉｍｏｒｅ−Ｈｅａｌ法等の計算法を用いて導くことができる。
【００３８】
疎水性多孔体微粒子４ａの付着量が１０ｍｇ／ｍ２未満の場合には、撥水処理層４が薄膜となり、優れた撥水性が得られないことから、優れた着霜防止性も得らない。また、付着量が１００００ｍｇ／ｍ２を超える場合には、撥水処理層４が厚膜となり、外観不良（ムラ）が発生し、加工性（工具磨耗性）が劣り、結果的に優れた撥水性および着霜防止性が得られない。また、付着量は、水分散液中に含まれる疎水性多孔体微粒子４ａの含有量と、下地処理層３に塗布する際の塗布量とによって、適宜調整される。なお、付着量は、蛍光Ｘ線によってＳｉの強度を測定することによって定量する。
【００３９】
撥水処理層４は、疎水性多孔体微粒子４ａと撥水性樹脂４ｂの混合物を含む塗膜で構成されていることが好ましい。これにより、疎水性多孔体微粒子４ａが撥水処理層４において強く保持（固定）されると共に、撥水処理層４と下地処理層３との密着性が増大し、プレス加工後のフィン材１においても高い撥水性が維持される。また、撥水処理層４は、疎水性多孔体微粒子４ａと撥水性樹脂４ｂの混合物に加えて、塗膜中に塗装性や外観等その他付加的な特性を付与するための薬剤を含有してもよい。塗装性を付与する薬剤としては、アセチレングリコール等の界面活性剤があり、例えば、日信化学工業（株）製のサーフィノール（登録商標）等が挙げられる。その他付加的な特性を付与する薬剤としては、着色して意匠性を付与する顔料があり、例えば、大日精化工業（株）製のアクアファインカラー（ＡＦブルーＥ−２Ｂ）等が挙げられる。
【００４０】
撥水性樹脂４ｂとは、それ単独でアルミ基板に塗装したときの表面の親水性が乏しく、霧吹きによってアトマイズしたときに表面の濡れ面積が５０％以下となるようなものを指すものとする。このような撥水性樹脂としては、ポリウレタン系樹脂やシリコーン系樹脂、およびポリエチレン系樹脂などが挙げられ、具体的にはウレタン変性樹脂エマルション、シリコーン系樹脂エマルションである。
【００４１】
撥水処理層４における撥水性樹脂４ｂの含有量は、前記した疎水性多孔体微粒子４ａの付着量の２倍以下であることが好ましい。含有量が２倍を超える場合には、撥水性樹脂４ｂの塗膜中に疎水性多孔体微粒子４ａが埋没して撥水性が低下する虞がある。なお、撥水処理層４の形成の際には、疎水性多孔体微粒子４ａの水分散液に所定量の撥水性樹脂４ｂを添加して塗料化し、この塗料を下地処理層３に塗布、焼付けすることによって行われる。
【００４２】
（耐食性皮膜）
耐食性皮膜５は、無機酸化物または有機−無機複合化合物からなる。この耐食性皮膜５の形成により、基板２と下地処理層３との密着性が向上すると共に、フィン材１に耐食性が付与される。無機酸化物としては、主成分として、ＣｒまたはＺｒを含むものが好ましく、例えば、リン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理、クロム酸クロメート処理を行うことにより形成されたものである。しかし、本発明においては、耐食性を奏するものであれば、これに限定されず、例えば、リン酸亜鉛処理、リン酸チタン酸処理を行うことによっても耐食性皮膜５を形成することができる。また、有機−無機複合化合物としては、塗布型クロメート処理または塗布型ジルコニウム処理を行なうことにより形成されたもので、アクリル−ジルコニウム複合体等が挙げられる。この耐食性皮膜５は、ＣｒまたはＺｒを１〜１００ｍｇ／ｍ２の範囲で含有するものが好ましく、また、膜厚としては、１０〜１０００Åとするのが好ましいが、使用目的等に合わせて適宜変更が可能であることはいうまでもない。なお、耐食性皮膜５の形成は、例えば、化成処理液を基板２にスプレー等で塗布することによって行われる。
【００４３】
次に、熱交換器用アルミニウムフィン材の製造方法の一例について説明する。以下では、図１（ｃ）に示された熱交換器用アルミニウムフィン材１の製造方法について説明する。
（１）アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる基板２の表面に、リン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理等を施すことにより、無機酸化物または有機−無機複合化合物よりなる耐食性皮膜５を形成する。ここで、リン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理等は、基板２に化成処理液をスプレー等により塗布することで行われる。その塗布量としては、ＣｒまたはＺｒ換算で１〜１００ｍｇ／ｍ２の範囲で塗布するのが好ましく、形成される膜厚としては、１０〜１０００Åとするのが好ましい。また、耐食性皮膜５を形成する前に、基板２の表面にアルカリ水溶液をスプレー等して、基板２の表面を予め脱脂するのが好ましい。脱脂により基板２と耐食性皮膜５との密着性が向上する。なお、図１（ａ）に示されるフィン材１の場合には、耐食性皮膜５の形成は行わない。
【００４４】
（２）形成された耐食性皮膜５の表面に、疎水性樹脂の水系溶液を塗布した後、焼付けを行い、下地処理層３を形成する。塗布方法は、バーコータ、ロールコータ等の従来公知の塗布方法で行い、塗布量は、下地処理層３の膜厚が０．１〜１０μｍ（塗膜の質量が０．１〜１０ｍｇ／ｍ２）となるように適宜設定（調製）する。焼付け温度（アルミニウム板の到達温度）は、塗布する疎水性樹脂によって、適宜設定するが、一般的に２００℃〜３００℃の範囲で行う。
【００４５】
（３）形成された下地処理層３の表面に、平均粒径が０．１〜１０μｍでありかつ細孔直径が１〜５０ｎｍである疎水性多孔体微粒子４ａの水分散液を塗布した後、焼付けを行い、撥水処理層４を形成してフィン材１とする。塗布方法は、バーコータ、ロールコータ等の従来公知の塗布方法で行い、塗布量は、撥水処理層４における疎水性多孔体微粒子４ａの付着量が１０〜１００００ｍｇ／ｍ２となるように適宜設定（調製）する。焼付け温度（アルミニウム板の到達温度）は、塗布する水分散液によって、適宜設定するが、一般的に２００〜３００℃の範囲で行う。なお、図１（ｂ）に示されたフィン材１の場合には、疎水性多孔体微粒子４ａを分散させた水分散液に撥水性樹脂４ｂを添加した塗料を下地処理層３の表面に塗布、焼付けする。この場合、撥水性樹脂４ｂの添加量（含有量）は、疎水性多孔体微粒子４ａの付着量の２倍以下とする。
【００４６】
なお、前記した製造方法で作製されたフィン材を、熱交換器用アルミニウムフィンとして用いる際には、図２、図３に示すように、フィン材１の板厚方向に銅管等からなる伝熱管（図示せず）を通す貫通孔１０ｂを成形加工してフィン１０とする。そして、成形加工方法としては、例えば、ドローレス加工、ドロー加工等が用いられる。
【００４７】
図２に示すように、ドローレス加工は、ドロー加工に比べて少ない工程で伝熱管を通す貫通孔１０ｂを有するカラー部１０ａを成形加工できるもので、ピアスバーリング工程、第１アイアニング工程、第２アイアニング工程、フレアリング工程の４工程でフィン材１にカラー部１０ａ（貫通孔１０ｂ）を成形加工する。
【００４８】
図３に示すように、ドロー加工は、従来から行われている最も一般的な成形加工方法で、第１ドローリング工程、第２ドローリング工程、第３ドローリング工程、第４ドローリング工程、ピアスバーリング工程、フレアリング工程の６工程でフィン材１にカラー部１０ａ（貫通孔１０ｂ）を成形加工する。
【００４９】
前記に本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材１の製造方法について説明したが、熱交換器用アルミニウムフィン材１は、フィン１０の成形の際、通常、所定の寸法に切断されて前記のプレス加工を施される。この切断面すなわちフィン１０の端面には、撥水処理層４が被覆されていないため、基板２が露出していることになる。このようなフィン１０を用いた熱交換器においては、空調機の室外機として使用される環境が非常に厳しい場合、具体的には雰囲気温度が低くて湿度が高い場合は、フィン１０の端面に沿って霜が付着し易くなることが考えられる。したがって、フィン１０の端面にのみ、後処理として塗装等により撥水性の皮膜を被覆することが好ましい。なお、フィン１０の端面の塗装（塗布、乾燥、焼付け）を実施する場合は、熱交換器として組み立てた後に行うことが、作業性の点で好ましい。この場合の塗膜材料は、撥水処理層４のように疎水性多孔体微粒子４ａを撥水化成分とすることもできるが、熱交換器として組み立てた以降はろう付け等の高温加熱工程がないので、フッ素系の撥水化剤等を適用してもよい。
【実施例】
【００５０】
次に、本発明の効果を確認した実施例を、本発明の要件を満たさない比較例と比較して具体的に説明する。
【００５１】
以下の方法により、フィン材を作製した。基板としては、いずれもＪＩＳ  Ｈ４０００に規定する合金番号１２００のアルミニウムからなる板厚０．１ｍｍのアルミニウム板を適用した。
【００５２】
このアルミニウム板の片面に、耐食性皮膜を形成した。耐食性皮膜の形成は、アルミニウム板にリン酸クロメート処理を施すことによって行った。化成処理液は、日本ペイント（株）製アルサーフ（登録商標）４０１／４５、リン酸、およびクロム酸の混合液を使用した。膜厚は約４００Åとした。また、蛍光Ｘ線法で測定した耐食性皮膜のＣｒ換算値は２０ｍｇ／ｍ2であった。また、耐食性皮膜を形成しないもの（試料Ｎｏ．１、２、６、８、１３）も作製した。
【００５３】
この耐食性皮膜またはアルミニウム板の片面に、下地処理層を形成した。下地処理層の形成は、有機系塗料としてのウレタン変性樹脂エマルションである東邦化学工業（株）製ハイテックＳ−６２５４を塗布し、焼付けを実施することによって行った。なお、この有機系塗料は、アルミニウム板または耐食性皮膜の表面に、焼付け後に質量１ｇ／ｍ２となるように塗布した。焼付け温度はアルミニウム板の到達温度で２００℃となるように実施した。また、この下地処理層を形成しないもの（試料Ｎｏ．８、１５）も作製した。
【００５４】
この下地処理層（試料Ｎｏ．１〜７、９〜１３）またはアルミニウム板（試料Ｎｏ．８）の片面に、撥水処理層を形成してフィン材とした。撥水処理層の形成は、表１に示す平均粒径および細孔直径の疎水性多孔体微粒子をイソプロピルアルコールに固形分濃度５質量％溶液として分散させた水分散液、または、この水分散液に所定量（表１参照）のウレタン変性樹脂エマルションである東邦化学工業（株）製ハイテックＳ−６２５４、シリコーン系樹脂のエマルションである東レ・ダウコーニング（株）製ＢＹ  ２２−８５６  ＳＲを添加した塗料を、疎水性多孔体微粒子の付着量が表１に示す量となるように塗布、焼付けることによって行った。なお、焼付け温度は、アルミニウム板の到達温度で２００℃となるように実施した。また、疎水性多孔体微粒子の平均粒径については、光学顕微鏡写真で測定した。また、疎水性多孔体微粒子の細孔直径については、窒素吸着等温線からＣｒａｎｓｔｏｎ−Ｉｎｋｌｅｙ法により導き出した細孔径分布曲線から算出した最大ピークを示す細孔直径を用いた。さらに、疎水性多孔体微粒子の付着量は蛍光Ｘ線によるＳｉ強度によって測定した。
【００５５】
疎水性多孔体微粒子は、シリカ系多孔体微粒子（富士シリシア株式会社製  サイリシア（登録商標）４２０）をヘキサメチルジシラザンによって表面のＯＨ基を接触反応させて改質するべく加熱処理をすることにより作製した。
【００５６】
また、撥水性樹脂の代わりにポリアクリル酸を使用して撥水処理層を形成したフィン材（試料Ｎｏ．１４）も作製した。さらに、疎水性多孔体微粒子の代わりに多孔性でない疎水性シリカを使用して撥水処理層を形成したフィン材（試料Ｎｏ．１５）も作製した。具体的には、試料Ｎｏ．１５は、特許文献１２に相当する撥水処理層用塗料を用いた例で、疎水性シリカ（株式会社トクヤマ製のレオロシール（登録商標）ＨＭ−３０Ｓ、一次粒子の平均粒径７ｎｍ）を４．０質量％と、エステル系ポリウレタン樹脂エマルジョンである日華化学（株）製のネオステッカー（登録商標）１２００を１．０質量％とを、エタノールに混合、分散させて塗料とした。この塗料を、疎水性シリカの付着量が１０００ｍｇ／ｍ２となるようにアルミニウム板（耐食性皮膜）の片面に塗布し、アルミニウム板の到達温度で２００℃となるように焼付けを行った。
【００５７】
作製したフィン材について、以下の方法により、加工後の撥水性および耐食性を評価した。その結果を表１に示す。
【００５８】
＜加工後の撥水性＞
撥水性は、フィン材１にドローレス加工（図２参照）およびドロー加工（図３参照）を施してフィン１０を作製し、連続１万ショットを実施後のフィン１０について評価した。
【００５９】
加工後のフィンを、その長手方向を略鉛直に固定し、表面（撥水処理層の表面）に霧吹きにてイオン交換水を噴霧し、表面の水濡れ状態を目視にて観察し、また、表面に付着した水の質量（付着水量）を測定した。表面に水濡れ状態が見られないものを合格とし、特に水滴のない、付着水量０ｍｇを撥水性が優れているとして「◎」、極小の水滴のみがわずかに付着しているもの（付着水量１００ｍｇ以下）を良好として「○」と評価した。一方、付着水量１００ｍｇを超え、表面の一部が水濡れ状態であり水滴が付着しているものを「×」と評価し不合格とした。
【００６０】
＜耐食性＞
耐食性は、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に準じ、塩水噴霧試験をフィン材に２００時間実施した際の腐食面積率に応じたレイティングナンバーにて評価した。
レイティングナンバーが９．５以上の場合を合格（○）とし、レイティングナンバーが９．５未満の場合を不合格（×）とした。
【００６１】
【表１】
2011163715.tif 000003
【００６２】
表１に示すように、本発明の要件を満たす実施例（試料Ｎｏ．１〜６）は、アルミニウムからなる基板を用いても、プレス加工によって撥水処理層が剥離することなく、また表面形状が変形しても優れた撥水性を保持できると共に、優れた耐食性を示した。
【００６３】
これに対して、比較例（Ｎｏ．７）は、疎水性多孔体微粒子の細孔直径が上限値を超えるため、十分な比表面積が得られず、結果として十分な撥水性が得られなかった。比較例（Ｎｏ．８）は、下地処理層を有していないため、耐久性がなく、結果として十分な撥水性、耐食性が共に得られなかった。比較例（Ｎｏ．９）は、疎水性多孔体微粒子の平均粒径が下限値未満であるため、安全性の懸念があり実用的でなかった。
【００６４】
比較例（Ｎｏ．１０）は、疎水性多孔体微粒子の平均粒径が上限値を超えるため、撥水処理層用塗料が調整できず実用的でなかった。比較例（Ｎｏ．１１）は、疎水性多孔体微粒子の付着量が下限値未満であるため、十分な撥水性が得られなかった。比較例（試料Ｎｏ．１２）は、疎水性多孔体微粒子の付着量が上限値を超えるため、特にドローレス加工時においてカラー部の損傷が激しくなり、結果として十分な撥水性が得られなかった。
【００６５】
比較例（Ｎｏ．１３）は、撥水処理層に添加している撥水性樹脂の添加量が上限値を超えるため、疎水性多孔体微粒子が埋もれてしまい、十分な撥水性が得られなかった。比較例（Ｎｏ．１４）は、撥水処理層に撥水性でない樹脂を添加しているため、十分な撥水性が得られなかった。比較例（Ｎｏ．１５）は、多孔性ではない疎水性シリカを使用しているため、十分な撥水性が得られなかった。
【００６６】
以上、本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン材について、実施の形態および実施例を示して詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されることなく、特許請求の範囲の記載に基づいて改変・変更等することができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６７】
１      熱交換器用アルミニウムフィン材（フィン材）
２      基板
３      下地処理層
４      撥水処理層
４ａ    疎水性多孔体微粒子
４ｂ    撥水性樹脂
５      耐食性皮膜
【図１】
2011163715.tif 000004
【図２】
2011163715.tif 000005
【図３】
2011163715.tif 000006