(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極及び前記電極に接続された金属基材を塗料に浸漬し、電圧を印加して前記金属基材に電着樹脂膜を形成する電着工程と、
前記電着樹脂膜の表面に水又は水溶液を付着させ親水性を付与する親水性付与工程と、
親水性を付与した前記電着樹脂膜にシリカ粒子を付着させるシリカ粒子付着工程と、
前記シリカ粒子の少なくとも一部を前記電着樹脂膜の表層に埋め込み、埋め込まれた前記シリカ粒子と結合させ前記電着樹脂膜の表層外に前記シリカ粒子を露出させながら前記電着樹脂膜を硬化させて硬化樹脂膜を形成するとともに、前記硬化樹脂膜の表層にシリカ粒子層を形成するシリカ粒子層形成工程と、
を備えた膜形成方法。
【請求項２】
シリカ粒子付着工程において用いるシリカ粒子の一次粒子が凝集した一次凝集体の平均粒径は、８０ｎｍ以上２．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属部品の防食膜に防汚性を持たせるための膜形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属部品に防食性を持たせるための膜形成方法の１つである電着塗装は、例えば水に分散又は溶解させた電着塗装用塗料（以下、塗料という）中に被塗物である金属部品の金属基材（以下、基材という）を浸漬させ、基材と電極との間に電圧を印加し電流を流すことによって基材上に樹脂膜を形成させる。電着塗装は、基材の細部まで塗装することができるため、複雑な形状を有する金属部品の防食処理として広く使用されている。
このように、電着塗装により金属部品に防食性を付与できる一方、焼付乾燥後の樹脂膜は疎水性を有するため、油分等の疎水性汚れが付着しやすい問題がある。
そこで、例えば電着塗装し焼付乾燥した基材に、シリカ粒子を含有する樹脂を塗布することによって樹脂膜表面に親水性を付与して、疎水性汚れを防止する技術（例えば、特許文献１参照）、樹脂の表面にシリカ粒子を埋め込んだハードコートフィルムを用いて、基材上にハードコート層を形成する技術（例えば、特許文献２参照）が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３６２８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４１０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１において、焼付乾燥した樹脂膜上のシリカ粒子により初期の親水性は得られるものの、付着しているのみのシリカ粒子は次第に剥離するため、長期に渡り親水性を持続させることが難しい。
また、特許文献２において、ハードコート層の樹脂にシリカ粒子が埋め込まれているため、十分な親水性は得られない。【０００５】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、防食性と防汚性を両立する膜形成方法を提供することを目的とする。また、防食性と防汚性とを有する金属部品を提供することを目的とする。さらには、長期に渡る防汚性を有し、空調性能を向上できる空気調和機の室外機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】
【０００６】
本発明にかかる膜形成方法は、電極及び前記電極に接続された金属基材を塗料に浸漬し、電圧を印加して前記金属基材に電着樹脂膜を形成する電着工程と、前記電着樹脂膜の表面に水又は水溶液を付着させ親水性を付与する親水性付与工程と、親水性を付与した前記電着樹脂膜にシリカ粒子を付着させるシリカ粒子付着工程と、前記シリカ粒子の少なくとも一部を前記電着樹脂膜の表層に埋め込み、埋め込まれた前記シリカ粒子と結合させ前記電着樹脂膜の表層外に前記シリカ粒子を露出させながら前記電着樹脂膜を硬化させて硬化樹脂膜を形成するとともに、前記硬化樹脂膜の表層にシリカ粒子層を形成するシリカ粒子層形成工程とを備えたものである。【０００７】
また、本発明にかかる膜を形成した金属部品は、金属基材と、前記金属基材に形成された硬化樹脂膜と、前記硬化樹脂膜の表層にシリカ粒子の少なくとも一部が埋め込まれた埋込部と、前記埋込部と結合したシリカ粒子が前記硬化樹脂膜の表層外に露出した露出部とにより構成されたシリカ粒子層とを備えたものである。【０００８】
また、本発明にかかる膜を形成した空気調和機の室外機は、筐体に設けられた取込口から取り込んだ気体の熱を交換し、フィン及び銅管の少なくともいずれかが本発明にかかる膜を形成した金属部品である熱交換器と、前記熱交換器により熱交換された気体を循環させるファンと、前記ファンを駆動するファンモータとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金属部品の基材において、硬化樹脂膜及びこの硬化樹脂膜の表層にシリカ粒子の少なくとも一部が埋め込まれた埋込部と、埋込部のシリカ粒子に結合させ、露出させた露出部とにより構成されるシリカ粒子層を形成することができるため、金属部品に防食性と、長期間安定した防汚性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる膜形成方法の工程図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる電着工程における塗料槽の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかるシリカ粒子付着工程におけるシリカ粒子槽の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかるシリカ粒子層及び硬化樹脂膜の模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる空気調和機の室外機の概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる空気調和機の熱交換器の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
金属部品に防汚性を持たせるため、基材の表面を脱脂、化成処理し、電着塗装を行った後、焼付乾燥によって硬化樹脂膜を形成し、これに防汚性を有するシリカ粒子を付着させる方法では次第にシリカ粒子が剥離する。
そこで、発明者は、疎水性汚れを防止するためのシリカ粒子を硬化樹脂膜の表層に露出させるとともに、一部を硬化樹脂膜に埋め込むことが必要であると考えた。そして、鋭意検討の結果、次の方法により強固なシリカ粒子層を形成できることを見出した。以下、説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態１にかかる膜形成方法の工程図であり、脱脂工程Ｓ１、化成工程Ｓ２、電着工程Ｓ３、親水性付与工程Ｓ４、シリカ粒子付着工程Ｓ５、及びシリカ粒子層形成工程Ｓ６を含む。
まず、金属部品の基材４表面の油分を除去する脱脂工程Ｓ１を行う。そして脱脂された基材４に、例えばリン酸塩皮膜を形成し塗装の下地とする化成工程Ｓ２を行う。これらの処理は基材４の潤滑性、防食性の向上、及び基材４と後述する電着工程Ｓ３における電着樹脂膜３との密着性を向上させるためである。
【００１３】
脱脂工程Ｓ１では、脱脂剤、例えばムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂに、２分以上８分以下、好ましくは１分以上１０分以下浸漬する。中央化学社製ＢＦ５００Ｓ、ＢＦ４４００、ＥＳ３０００、ディップソール社製ＮＺ−７７、Ｐ−０７３１、ＥＺ−９８８等を用いてもよい。脱脂工程Ｓ１後に１分以上１０分以下程度水洗を行うと好ましい。
【００１４】
化成工程Ｓ２では、化成処理剤、例えばムラタ社製ＭＰ−４４０に、１分以上５分以下浸漬する。ケミコート社製Ｎｏ．ＺＲシリーズ、Ｎｏ．４２５、Ｎｏ．５０２Ｋ、Ｎｏ．６００ＣＳ、Ｎｏ．５５９、Ｎｏ．５７００等を用いてもよい。化成工程Ｓ２後に１分以上１０分以下程度水洗を行うと好ましい。
【００１５】
次に、図２に示すように、塗料５のバインダー樹脂を例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等として電着工程Ｓ３により電着樹脂膜３を形成する。
塗料槽６の塗料５には、水、水中に溶解又は分散させたバインダー樹脂、中和酸、及び有機溶媒であるエタノール等を含有させる。バインダー樹脂として、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂の基本骨格にアミノ基を付加したアミン変性エポキシ樹脂を用いる。アミン変性エポキシ樹脂を、例えば有機酸により中和し、基材４を陰極、金属板７を陽極として接続した状態で塗料５に浸漬し、電圧１００Ｖで３分程度通電してカチオン型電着塗装を行い、電着樹脂膜３を形成する（電着工程Ｓ３）。
【００１６】
次に、電着樹脂膜３を水槽に１分以上１０分以下程度浸漬して電着樹脂膜３の表面にイオン交換水を付着させ、電着樹脂膜３の表面に親水性を付与する（親水性付与工程Ｓ４）。この工程において、電着樹脂膜３の未反応部に親水基３２が付与され、電着樹脂膜３の表面に親水性が付与される。
【００１７】
次に、図３に示すように、シリカ粒子２、例えば日本アエロジル社製のＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）ＯＸ５０を固形のまま入れたシリカ粒子槽８を準備し、親水性を付与させた電着樹脂膜３をシリカ粒子槽８に沈め、シリカ粒子２を解砕機９等で解砕しながら基材４の表面に付着させる（シリカ粒子付着工程Ｓ５）。
【００１８】
ここで、付着させるシリカ粒子２の一次粒子の平均粒径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とし、一次粒子が凝集した一次凝集体の平均粒径を８０ｎｍ以上２．５μｍ以下とする。シリカ粒子２の一次凝集体の平均粒径が８０ｎｍ未満では十分な親水性が得られず、２．５μｍを超えると電着樹脂膜３表層の凹凸が大きくなるため、空気中の浮遊物がひっかかりやすくなったり、クラックが入り易くなったりするためである。
【００１９】
次に、例えば９０℃以上１８０℃以下程度で２０分加熱し、電着樹脂膜３に付着していたシリカ粒子２の一部を電着樹脂膜３の表層内に埋め込み、埋め込まれたシリカ粒子２に分子間力によって結合させたシリカ粒子２を表層外に露出させながら、電着樹脂膜３を硬化させ硬化樹脂膜３１とする（シリカ粒子層形成工程Ｓ６）。硬化樹脂膜３１には、表層に埋め込まれたシリカ粒子２と、露出したシリカ粒子２により、シリカ粒子層１が形成される。
【００２０】
このように、陰極又は陽極の電極に接続された金属部品の基材４を塗料５に浸漬し、電圧を印加して基材４に電着樹脂膜３を形成し、この表面に水又は水溶液を付着させ親水性を付与し、親水性が付与された電着樹脂膜３の表面にシリカ粒子２を付着させる。これを硬化することにより、付着させたシリカ粒子２の一部は電着樹脂膜３の表層に埋め込まれ、埋め込まれたシリカ粒子２と結合するシリカ粒子２を表層外に露出させた硬化樹脂膜３１を形成できる。
【００２１】
すなわち、図４に示すように、硬化樹脂膜３１には、表層にシリカ粒子２の一部が埋め込まれた埋込部１０と、埋め込まれたシリカ粒子２と結合し表層外にシリカ粒子２が露出した露出部１１とにより構成されるシリカ粒子層１が形成される。
このように形成された膜は、シリカ粒子層１の露出部１１により親水性を有し、疎水性物質の付着を防止できる。そして、露出部１１のシリカ粒子２は埋込部１０のシリカ粒子２に強固に付着しているため剥離せず、金属部品に長期間安定した防汚性を持たせることができる。
【００２２】
ここで、硬化樹脂膜３１の膜厚は、シリカ粒子層１の膜厚の５０倍以上１００倍以下とすることが好ましく、より好ましくは、５５倍以上９０倍以下とする。硬化樹脂膜３１が薄いと十分な防食性を確保できず、厚いと基材４との密着性を得にくいためである。
【００２３】
さらに、シリカ粒子層１の膜厚と硬化樹脂膜３１の膜厚の合計は、好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下とする。１μｍ未満では十分な防食性が得られず、５０μｍを超えると、基材４との密着性が十分に得られず、クラックが生じやすくなるからである。
【００２４】
このように、長期に渡って使用してもシリカ粒子２が剥離しにくく、親水性を維持し、持続性のある防汚機能が付与された金属部品を得ることができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、水に溶解又は分散させたバインダー樹脂を塗料５として用いた例を示したが、粉体電着塗装としてもよい。
例えばエポキシ樹脂中のエポキシ基に有機アミノ化合物を付加反応させ、これに酸性化合物を添加した水希釈性カチオン樹脂の水溶液中に、合成樹脂粉体、例えばエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂粉体等を分散させて得られた粉体含有カチオン型電着塗料を用いて電着塗装を行えばよい。
【００２６】
また、電着工程Ｓ３においてカチオン型電着塗装を用いる例を示したが、アニオン型電着塗装としてもよい。基材４を陽極の電極、金属板７を陰極の電極に接続し、例えば、カルボン酸を付加したバインダー樹脂及びこれを中和させるためのアミンを含む塗料５中に浸漬させ電着塗装すればよい。
【００２７】
また、使用されるシリカ粒子２として、日本アエロジル社製のＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標、以下同じ）ＯＸ５０を用いた例を示したが、例えばＡＥＲＯＳＩＬ５０、ＡＥＲＯＳＩＬ９０Ｇ、ＡＥＲＯＳＩＬ１３０、ＡＥＲＯＳＩＬ１５０、ＡＥＲＯＳＩＬ２００、ＡＥＲＯＳＩＬ３００、ＡＥＲＯＳＩＬ３８０を用いてもよい。
【００２８】
また、次のようにサンプルを作製し、シリカ粒子２の一次凝集体の平均粒径を測定した。３００ｍＬディスポカップに純水１００ｍＬを量り取り、ＡＥＲＯＳＩＬＯＸ５０を３ｇ投入し、超音波分散機（日本精機製作所製ＵＳ−６００Ｔ）を用いて出力２００Ｗで２分分散を行った。レーザー光散乱法測定装置（堀場製作所製ＬＡ−９２０）を用いて平均粒径を測定した。
【００２９】
塗料５に含むバインダー樹脂として、ビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ環をアミンで開環するアミン変性エポキシ樹脂を用いた例を示したが、スルホニウム変性エポキシ樹脂を用いてもよい。ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型の油化シェルエポキシ社製エピコート（登録商標、以下同じ）８２８、エピコート１００１、エピコート１０１０等、ビスフェノールＦ型のエピコート８０７等を用いればよい。
【００３０】
また、バインダー樹脂にアミノ基を導入した例を示したが、アンモニウム塩基、スルホニウム塩基等の塩基性基を導入し、これらの塩基性基を酸で中和することによって水分散型としてもよい。
【００３１】
また、塗料５に含む中和酸として有機酸を用いる例を示したが、塩酸、硝酸、リン酸、ギ酸、酢酸、乳酸等の無機酸を用いてもよい。
【００３２】
塗料５に含む水は、分散安定性のためにカルシウムイオン、マグネシウムイオン等のイオン性不純物が少ないほうが好ましい。２価以上のイオン性不純物が２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
【００３３】
塗料５に含む有機溶媒としてエタノールを用いた例を示したが、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、イソブチルアルコール、ｎーブチルアルコール、イソアミルアルコール、ｎ−アミルアルコール、ヘキシルアルコール、２−エチルブチルアルコール、メチルアミルアルコール、シクロヘキサノール、２−エチルヘキシルアルコール、オクチルアルコール、ベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルラクテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、Ｎ−メチルー２−ピロリドン等を用いてもよい。これらは単独又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
また、塗料５には顔料を含有させてもよく、例えば、チタンホワイト、カーボンブラック、コバルト、ベンガラ等の着色顔料、カオリン、タルク、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、マイカ、クレー等の体質顔料、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、亜リン酸亜鉛、シアン化亜鉛、酸化亜鉛、トリポリリン酸アルミニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム亜鉛等の防錆顔料、ケイ酸亜鉛、ケイ酸カルシウム、シリカ等のケイ酸化合物を用いてもよい。
また、顔料を塗料の成分として使用する場合、顔料は粉体状であるため、顔料を予め高濃度で水性媒体に分散させてペースト状にした後、使用時の濃度に調整すればよい。
【００３５】
また、カチオン型電着塗装の場合、硬化樹脂膜３１の防食性を向上させるために、塗料５に金属触媒を金属イオンとして含有させてもよい。金属イオンとしては、セリウムイオン、ビスマスイオン、銅イオン、亜鉛イオン等を用いればよい。
【００３６】
親水性付与工程Ｓ４において、電着樹脂膜３を水槽に浸漬する例を示したが、電着樹脂膜３の表面にイオン交換水を噴霧してもよい。
【００３７】
電着樹脂膜３の表面へシリカ粒子２を付着させる方法として、シリカ粒子槽８に電着樹脂膜３を沈める方法を示したが、表面に固形のシリカ粒子２を噴霧してもよい。
【００３８】
また、電着樹脂膜３の表面にシリカ粒子２をムラなく付着させるために、基材４にシリカ粒子２を付着させた後、気流を用いて余分なシリカ粒子２を除去することが好ましい。気流の代わりに基材４を回転させることによって余分なシリカ粒子２を除去してもよい。
【００３９】
電着工程Ｓ３において、電着樹脂膜３を硬化させるための架橋剤は、例えばトリレンジイソシアネート等のイソシアネートを使用することができる。
【００４０】
これらを用いることにより、同様に金属部品の防食性、防汚性を確保できる。
【００４１】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２にかかる空気調和機の室外機の概略構成図であり、図６は熱交換器の模式図である。
図５に示されるように、室外機１００の外郭は筐体５０により構成され、筐体５０内には機械室２０、送風機室２３が設けられる。
【００４２】
機械室２０には、圧縮機２１及び電気品箱２２が設けられる。電気品箱２２の内部には、制御基板（図示せず）が設けられている。制御基板は、圧縮機２１の回転数の制御、後述するヒータ３０等の駆動のための部材である。
【００４３】
送風機室２３には、熱交換器２４、ファン２５、ファンモータ２６、ファンモータ支持板２７、上部板２８、及び支持板接続部２９が設けられる。
熱交換器２４は、図６に示すようにフィン６０及び銅管６１を備え、筐体５０の取込口（図示せず）から室外機１００内部に取り込まれた外気（気体）の熱交換を行う機能を有する。フィン６０及び銅管６１の少なくともいずれかの表面には、本発明の膜形成方法により形成されたシリカ粒子層１及び硬化樹脂膜３１が形成されている。
熱交換器２４は、ファン２５、ファンモータ２６、ファンモータ支持板２７、上部板２８、及び支持板接続部２９よりも室外機１００の背面側に設けられるようになっており、例えば平面視してＬ字形状のものであり、前側面パネルの左側面側の面、及び背面パネルに沿うように設けられる。
【００４４】
ファン２５は、例えばプロペラファンで構成される送風手段であり、筐体５０の取込口から室外機１００内部に外気を導入し、室外機１００内部に導入された外気を室外機１００の前面側に向かって排出する機能を有する。ファン２５は、熱交換器２４により熱交換された外気を循環させる。
【００４５】
ファンモータ２６は、ファン２５を駆動する駆動手段であり、例えばネジ等の固定手段を用いてファンモータ支持板２７に取り付けられる。
ファンモータ支持板２７は、ファンモータ２６を支持するためのものである。
上部板２８は、例えば底面パネルと略水平に設けられる板状の部材である。上部板２８は、ファンモータ２６が大型化した場合を考慮して、ファンモータ支持板２７の強度補強を図るための部材であり、ファンモータ支持板２７に接続され、例えばファンモータ支持板２７の最上端から前方に向かうようにして取り付けられる。
支持板接続部２９は、例えばＵ字形状の部材であり、ファンモータ支持板２７と一体に構成される。支持板接続部２９は、その内面が熱交換器２４の上面に接触するようにして設けられている。このように、支持板接続部２９が熱交換器２４に取り付けられることにより、ファンモータ支持板２７は、熱交換器２４に固定される。
【００４６】
このように、本発明の空気調和機の室外機は、フィン６０及び銅管６１の少なくともいずれかの表面には、硬化樹脂膜３１及び埋込部１０と露出部１１とを有するシリカ粒子層１が形成された熱交換器２４が設けられているため、筐体５０に設けられた取込口から取り込んだ気体の熱を交換する際の空気流により油分等の疎水性汚れが付着しにくく、空調性能を向上させることができる。
【実施例】
【００４７】
以下、１００ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍのアルミニウム製の基材４を用いた実施例１〜５により本発明の効果を確認した結果について説明する。【００４８】
実施例１．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、電着工程Ｓ３において、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用いて１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、日本アエロジル社製ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標、以下同じ）１５０を満たしたシリカ粒子槽８に沈め、引き上げた後、温度１２０℃で２０分加熱し、コーティング膜を形成した。このとき用いたシリカ粒子２の一次凝集体の平均粒径は１２０ｎｍであった。【００４９】
実施例２．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用いて１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、日本アエロジル社製ＡＥＲＯＳＩＬ１５０を満たしたシリカ粒子槽８に沈め、引き上げた後、温度８５℃で２０分加熱し、コーティング膜を形成した。このとき用いたシリカ粒子２の一次凝集体の平均粒径は１２０ｎｍであった。【００５０】
実施例３．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用いて１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、日本アエロジル社製ＡＥＲＯＳＩＬ１５０を満たしたシリカ粒子槽８に沈め、引き上げた後、１９５℃で２０分加熱し、コーティング膜を形成した。このとき用いたシリカ粒子２の一次凝集体の平均粒径は１２０ｎｍであった。【００５１】
実施例４．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用いて１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、日本アエロジル社製ＡＥＲＯＳＩＬ１５０を満たしたシリカ粒子槽８に沈め、引き上げた後、１２０℃において２０分加熱し、コーティング膜を形成した。このとき用いたシリカ粒子２の一次凝集体の平均粒径は８０ｎｍであった。【００５２】
実施例５．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用いて１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、日本アエロジル社製ＡＥＲＯＳＩＬ１５０を満たしたシリカ粒子槽８に沈め、引き上げた後、１２０℃において２０分加熱し、コーティング膜を形成した。このとき用いたシリカ粒子２の一次凝集体の平均粒径は２．２μｍであった。【００５３】
比較例１．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用い、これにコロイドシリカ粒子である日産化学社製スノーテックス（登録商標、以下同じ）ＯＳを１０重量％配合し、１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、温度１２０℃において２０分加熱して、コーティング膜を形成した。すなわち、塗料５にシリカ粒子２ではなくコロイドシリカ粒子を混合させて電着工程Ｓ３を行った。【００５４】
比較例２．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用いて１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、日産化学社製スノーテックスＯＳの３重量％水溶液を満たしたシリカ溶液槽に浸漬させ引き上げた。シリカ溶液槽から引き上げた後、温度１２０℃において２０分加熱し、コーティング膜を形成した。すなわち、固形ではなく溶液状のコロイドシリカを用いた。【００５５】
比較例３．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用いて１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、温度１２０℃において２０分加熱し、コーティング膜を形成した。その後、コーティング膜が形成された基材４を日産化学社製スノーテックスＯＳの３重量％水溶液を満たしたシリカ溶液槽に浸漬させ、エアブロー乾燥した。【００５６】
比較例４．
脱脂工程Ｓ１において、ムラタ社製アルミニウム用中性脱脂剤ＭＧＣ１３−Ｂを用いて基材４を脱脂し、５分水洗した。化成工程Ｓ２においてムラタ社製塗装下地用化成処理剤ＭＰ−４４０を用いて５分化成処理を行い、５分水洗した。その後、塗料５として日本ペイント社製パワーニックスエクセル１２００を用いて１００Ｖで３分通電して電着樹脂膜３を形成し、温度１２０℃において２０分加熱し、コーティング膜を形成した。すなわち、シリカ粒子及びコロイドシリカ粒子のいずれも使用しなかった。【００５７】
実施例１〜５及び比較例１〜４の膜形成方法により得られたコーティング膜（硬化樹脂膜３１及びシリカ粒子層１、又は硬化樹脂膜３１）について、イオン交換水を用いた初期接触角、耐水性、防食性、密着性試験を評価した。【００５８】
初期接触角は、実施例１〜５及び比較例１〜４により得られたサンプルを室温（２５℃）にて１時間放置し、接触角計（共和界面科学製ＣＸ−１５０型）を用いて測定し、表１中の基準に従って評価した。ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）がコートされた内径０．１ｍｍの針の先端から、約５μＬの水滴をコーティング膜の表面に滴下し、その接触角が小さい程、コーティング膜の親水性が高い。この評価の結果を表１に示す。【００５９】
耐水性は、実施例１〜５及び比較例１〜４により得られたサンプルをイオン交換水中に浸漬させ、室温（２５℃）にて２００時間放置した後、取り出して１時間放置して接触角計（共和界面科学製ＣＸ−１５０型）を用いて測定し、表１中の基準に従って評価した。ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）コートされた内径０．１ｍｍの針の先端から約５μＬの水滴をコーティング膜の表面に滴下し、その接触角が小さい程、コーティング膜の耐水性が高い。この評価の結果を表１に示す。【００６０】
防食性は、塩害腐食を再現するとともに、評価期間を短縮する加速試験として人工海水複合サイクル試験を実施した。実施例１〜５及び比較例１〜４により得られたサンプルに対して乾湿サイクル、温度サイクル及び腐食液噴霧を組み合わせた腐食試験により人工海水複合サイクル試験を１９２０時間実施し、サンプルのコーティング膜の状態を顕微鏡観察して、表１中の基準によって評価した。コーティング膜の残留面積が大きい程、コーティング膜の防食性が高い。この評価の結果を表１に示す。【００６１】
密着性は、実施例１〜５及び比較例１〜４により得られたサンプルに対して、摩耗試験機クロックメータ（安田機械社製）を用いて表面を加重９０ｇｆ／ｃｍ２で２０回往復させる摩耗試験を行い、表１中の基準によって評価した。摩耗試験後のコーティング膜の剥離状態は電子顕微鏡を用いて観察し、コーティング膜の残留状態を画像処理して残留面積を測定した。コーティング膜の残留面積が大きい程、基材４とコーティング膜との密着性が高い。この評価の結果を表１に示す。【００６２】
【表１】
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【００６３】
表１に示すように、実施例１〜５、特に実施例１の条件により形成されたコーティング膜は、硬化樹脂膜３１及びシリカ粒子層１で形成され、初期接触角が良好であるとともに、防食性も高く、基材４との高い密着性を維持することができた。【００６４】
一方、比較例１においては、電着工程Ｓ３における塗料５には形成されたコーティング膜の表面にコロイドシリカ粒子が析出されない。比較例２においても、コロイドシリカ粒子がコーティング膜の内部に入り込むため、コーティング膜の表面に析出されない。そのため、いずれも初期接触角の効果を得にくい。
比較例３においては、表面にコロイドシリカ粒子を付着させているため、初期接触角は良いものの、次第にコーティング膜の表面から剥離するため耐水性が得られない。
比較例４のコーティング膜にはシリカ粒子２及びコロイドシリカ粒子のいずれも含有しないため、コーティング膜による基材４の防食性は得られるものの、初期接触角及び耐水性による防汚性の評価は好ましくなかった。【００６５】
このように、実施例１〜５による本発明の硬化樹脂膜３１及びシリカ粒子層１によるコーティング膜を形成したサンプルは、防食性及び防汚性に優れることがわかる。【００６６】
なお、本発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  シリカ粒子層、２  シリカ粒子、３  電着樹脂膜、４  基材、５  塗料、
６  塗料槽、７  金属板、８  シリカ粒子槽、９  解砕機、１０  埋込部、
１１  露出部、２０  機械室、２１  圧縮機、２２  電気品箱、２３  送風機室、
２４  熱交換器、２５  ファン、２６  ファンモータ、２７  ファンモータ支持板、
２８  上部板、２９  支持板接続部、３１  硬化樹脂膜、３２  親水基、５０  筐体、
６０  フィン、６１  銅管、１００  室外機。
【要約】
防食性と防汚性を両立できる膜形成方法及び膜を形成した金属部品、並びに空気調和機の室外機を提供する。
電極及び電極に接続された金属基材を塗料に浸漬し、電圧を印加して金属基材に電着樹脂膜を形成する電着工程と、電着樹脂膜の表面に水又は水溶液を付着させ親水性を付与する親水性付与工程と、親水性を付与した電着樹脂膜にシリカ粒子を付着させるシリカ粒子付着工程と、シリカ粒子の少なくとも一部を電着樹脂膜の表層に埋め込み、埋め込まれたシリカ粒子と結合させ電着樹脂膜の表層外にシリカ粒子を露出させながら電着樹脂膜を硬化させて硬化樹脂膜を形成するとともに、硬化樹脂膜の表層にシリカ粒子層を形成するシリカ粒子層形成工程とを備えるものである。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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