(57)【要約】      （修正有）【課題】アルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法の提供。【解決手段】アルミニウム合金製熱交換器表面の少なくとも一部分に、（Ａ）キトサン及びその誘導体から選ばれた１種以上と、（Ｂ）１分子当り２個以上のカルボキシル基を存する１種以上の特定有機化合物とを、それらの合計固形分含有量（Ａ）＋（Ｂ）が２０重量％以上になるように含有している有機親水性皮膜をも被覆することによって、アルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金製熱交換器表面の一部または全部を、下記成分：
（Ａ）キトサン及びその誘導体から選ばれた１種以上の有機化合物と、
（Ｂ）分子内にカルボキシル基を２個以上有し、かつシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、フタル酸、イタコン酸、メリト酸、トリメリト酸、トリメシン酸、ピロメリト酸、ナフタレンテトラカルボン酸、プロパンジカルボン酸、ブタンジカルボン酸、ペンタンジカルボン酸、ヘキサンジカルボン酸、ヘプタンジカルボン酸、ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸及びヘキサントリカルボン酸、から選ばれた１種以上の有機化合物と、を含有し、
前記有機親水性皮膜中の成分（Ａ）と成分（Ｂ）との合計固形分含有量が２０質量％以上であり、かつ、
前記成分（Ｂ）用有機化合物が、前記成分（Ａ）用有機化合物の水酸基及びアミノ基と反応して、前記成分（Ａ）用有機化合物が架橋耐水化されている有機親水性皮膜によって被覆することを特徴とする、アルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法。
【請求項２】
前記有機化合物成分（Ａ）が、グリセリル化キトサンである、請求項１に記載の、アルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法。
【請求項３】
前記有機親水性皮膜中の前記成分（Ａ）と前記成分（Ｂ）との固形分重量比（Ａ）：（Ｂ）が、３：１〜１：３の範囲内にある、請求項１又は２に記載のアルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エアコンに用いられるアルミニウム合金製熱交換器では、エアコン稼働時にフィン表面に生成した凝縮水が付着し、濡れ性の劣るフィン表面では略半球状の水滴となったり、さらにはフィン間にブリッジを形成し通風抵抗となって熱交換効率低下や騒音発生等の不具合が生じる場合があり、この問題を解決するために、従来においても熱交換器表面に有機親水性皮膜を設けることが行われてきた。例えばポリビニルアルコールと特定の水溶性高分子及び架橋剤を組み合わせる方法（特許文献１：特開平１−２９９８７７号公報）、ポリアクリルアミド系樹脂を用いる方法（特許文献２：特開平１−２７０９７７号公報）、特定の親水性ビニルモノマーを共重合する方法（特許文献３：特開平６−３０６２４７号公報）、カルボキシメチルセルロース系高分子、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ポリアクリル酸、ジルコニウム化合物を用いる方法（特許文献４：特許第２５２０３０８号公報）等の有機系親水性処理剤を用いる方法が提案されている。
【０００３】
しかし一方で、熱交換器表面に付着した凝縮水に外気及び内気に含まれる臭気成分などが捕捉され、車の走行距離の増加とともに徐々に熱交換器表面に付着・蓄積し、これらの臭気成分がエアコン稼働時に熱交換器表面から離脱し、空気吹き出し口から異臭を放つことがあった。
【０００４】
これら熱交換器における脱臭方法としては、古くから活性炭を用いたものが一般的である。これは、ペレット、粒状もしくはハニカム状に成形された活性炭表面の微細孔に拡散もしくは循環通風により臭気成分を吸着させるものである。
また、上記吸着作用を主とする脱臭以外では、通電加熱により再生するものが提案されている。これは、抵抗発熱体の表面に吸着剤と貴金属系酸化触媒を担持し、通常は常温による吸着脱臭を行い、吸着性能が低下した時点において抵抗発熱体に通電を行い３００℃以上に加熱することにより、表面に吸着した臭気成分を酸化分解して吸着性能を再生するものである。
また、熱交換器表面に関する技術としては、光触媒を用いたものとして特開平８−２９６９９２（特許文献５）に開示されているように、熱交換器のアルミフィン表面に光触媒をバインダーを用いて塗布し、紫外線ランプを熱交換器に照射するように配設して、光触媒の作用により熱交換器表面への臭気成分の付着・蓄積を低減する熱交換器が提案されている。
【０００５】
ところが、上記した脱臭方法のうち吸着作用を用いたものでは、以下のような問題点がある。すなわち、活性炭を用いたものでは吸着量が次第に増していって脱臭効果が低下してついには吸着飽和となり脱臭効果がなくなり、場合によっては逆に臭気発生源となってしまう。また、エアコン等のように実際の商品に搭載された形では空間速度が大きすぎるために臭気ガスと脱臭剤の充分な接触時間が得られず、ワンパスでの臭気除去率が低くなり、充分な脱臭性能が得られていない。空間速度を小さくして脱臭性能を上げればよいが、そのためには吸着剤そのものまたは適当な担体で大きなハニカムを形成しなくてはならず、コストの高いものとなってしまう。
【０００６】
また、通電による加熱再生を用いた脱臭方法においては脱臭剤を交換する必要がないが、加熱再生の為には脱臭素子をおよそ３００℃以上に昇温させる必要があり、周囲の温度が不必要に上昇してしまったり、安全面においても危険性が高い。
そして、特開平８−２９６９９２（特許文献５）に開示のもののような光触媒を用いる場合、紫外線ランプなどのハード増設によるコストアップなどの問題の他、光触媒作用による臭気成分の中間分解物による新たな臭気発生という心配点がある。
【特許文献１】特開平１−２９９８７７号公報
【特許文献２】特開平１−２７０７７７号公報
【特許文献３】特開平６−３０６２４７号公報
【特許文献４】特許第２５２０３０８号公報
【特許文献５】特開平８−２９６９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みてなされたもので、アルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは前記課題について鋭意検討した結果、（Ａ）キトサン及びその誘導体から選ばれる１種以上の有機化合物と、（Ｂ）分子内にカルボキシル基を２個以上有する有機化合物とを含有し、皮膜中の（Ａ）＋（Ｂ）の合計固形分含有量が２０重量％以上である皮膜を、アルミニウム合金製熱交換器表面に設けることにより、該熱交換器表面へのタバコ等の臭い成分の付着量を低減させることが可能であることを見出した。
【０００９】
本発明のアルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法は、アルミニウム合金製熱交換器表面の一部または全部を、下記成分：
（Ａ）キトサン及びその誘導体から選ばれた１種以上の有機化合物と、
（Ｂ）分子内にカルボキシル基を２個以上有し、かつシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、フタル酸、イタコン酸、メリト酸、トリメリト酸、トリメシン酸、ピロメリト酸、ナフタレンテトラカルボン酸、プロパンジカルボン酸、ブタンジカルボン酸、ペンタンジカルボン酸、ヘキサンジカルボン酸、ヘプタンジカルボン酸、ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸及びヘキサントリカルボン酸、から選ばれた１種以上の有機化合物と、を含有し、
前記有機親水性皮膜中の成分（Ａ）と成分（Ｂ）との合計固形分含有量が２０質量％以上であり、かつ、
前記成分（Ｂ）用有機化合物が、前記成分（Ａ）用有機化合物の水酸基及びアミノ基と反応して、前記成分（Ａ）用有機化合物が架橋耐水化されている有機親水性皮膜によって被覆することを特徴とするものである。
本発明のアルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法において、前記有機化合物成分（Ａ）が、グリセリル化キトサンであることが好ましい。
本発明のアルミニウム合金製熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくする方法において、前記有機親水性皮膜中の前記成分（Ａ）と前記成分（Ｂ）との固形分重量比（Ａ）：（Ｂ）が、３：１〜１：３の範囲内にあることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明方法に用いられる成分（Ａ）用化合物としては、例えばＮ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミンがβ（１→４）結合した多糖であるキチンを脱アセチル化して得られるキトサン又は、その誘導体、例えばグリセリル化キトサン等を好適に用いることができるが、皮膜の親水性確保の観点からグリセリル化キトサンを用いることがより好ましい。
【００１１】
次に本発明方法に用いられる成分（Ｂ）は、成分（Ａ）用化合物が有するアミノ基や水酸基と反応し、成分（Ａ）用化合物の分子同士を架橋耐水化することを主目的とする成分であり、成分（Ｂ）用化合物は、カルボキシル基を２個以上有する化合物であって、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、フタル酸、イタコン酸、メリト酸、トリメリト酸、トリメシン酸、ピロメリト酸、ナフタレンテトラカルボン酸、プロパンジカルボン酸、ブタンジカルボン酸、ペンタンジカルボン酸、ヘキサンジカルボン酸、ヘプタンジカルボン酸、ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、及びヘキサントリカルボン酸等を好適に用いることができる。皮膜の親水性確保の観点から、カルボキシル基以外に極性基を持つクエン酸の使用及び、メリト酸、ブタンテトラカルボン酸等の三塩基酸以上のものの使用がより好ましい。
【００１２】
本発明方法において熱交換器の表面を被覆するための有機親水性皮膜は、上記成分（Ａ）と成分（Ｂ）とをそれらの合計固形分で２０重量％以上含有することが必要である。含有量が２０重量％未満の場合は、タバコ等の臭い成分の付着低減効果が不充分となる。
また上記成分（Ａ）＋（Ｂ）の量的関係において、（Ａ）：（Ｂ）が固形分重量で３：１〜１：３の範囲内であることが、皮膜の耐水性の点においてより好ましい。
【００１３】
尚、上記成分（Ａ）及び（Ｂ）の他に、皮膜の親水性をさらに向上させる目的で界面活性剤及び／又は親水性樹脂等を皮膜中に共存させるのが望ましく、また、実使用条件下で皮膜表面に菌やかびが発生することを防止する目的で、抗菌剤及び／又は防かび剤を適宜共存させるのがさらに望ましい。
さらには本発明の目的であるタバコ等の臭い成分の付着低減効果を増強する目的、あるいは皮膜自体の臭気を低減させる目的で、本発明の効果を失わない範囲で消臭剤を添加しても構わない。
【００１４】
本発明の熱交換器表面への、有機親水性皮膜による被覆について述べる。溶剤系洗浄剤、アルカリまたは酸性の水系洗浄剤等によって清浄化された，もしくは洗浄を必要としない清浄な熱交換器表面に、必要に応じて耐食性、皮膜密着性を付与する目的で、公知のクロメート、りん酸鉄、りん酸亜鉛、チタン系、ジルコン系、有機皮膜等の下地処理を行う。その後、本発明の有機親水性皮膜を形成するための組成物をスプレー、ディップ、ロールコート、シャワーコート等の方法で塗布して乾燥させ皮膜を形成する。乾燥皮膜量はおおよそ０．０５〜５ｇ／ｍ2 であることが適切である。０．０５ｇ／ｍ2 を下回る場合、本発明の目的とするタバコ等の臭い成分の付着低減効果や親水性が不充分となり適切でなく、５ｇ／ｍ2 を上回る場合、均一な皮膜形成が困難となりまた経済的でない。
【実施例】
【００１５】
本発明を、下記実施例と比較例とを挙げて具体的に説明する。
【００１６】
＜供試材の洗浄，下地処理方法＞
アルミニウム合金製熱交換器を、６０℃に保たれた弱アルカリ性脱脂剤「ファインクリーナー３１５」（商標，日本パーカライジング製）の３０ｇ／リットル水溶液中に９０秒間浸漬して、油分等の表面汚染物を除去し、これを水道水で３０秒間水洗した。次にこれを５０℃に保たれたクロム酸クロメート処理液「アルクロム７１３」（商標，日本パーカライジング製）の７２ｇ／リットル水溶液中に６０秒間浸漬し、水道水で３０秒間水洗して下地処理皮膜を形成した。
【００１７】
＜表面皮膜形成方法＞
上記前処理されたアルミニウム合金製熱交換器に対し、以下に述べる方法により表面皮膜を形成した。尚、実施例および比較例中の組成物は、すべて固形分換算による濃度表示で示した。
【００１８】
実施例１
前処理されたアルミニウム合金製熱交換器を、下記に示す組成物中に３０秒間浸漬した後、１４５℃に保たれた電気オーブン中で３０分間焼き付け乾燥し、表面皮膜を形成した。
グリセリル化キトサン（グリセリル化度１．３）    ６．０ｇ／リットル
試薬１級クエン酸                                ６．０ｇ／リットル
水                                                  残
【００１９】
実施例２
前処理されたアルミニウム合金製熱交換器を、以下に示す組成物に３０秒間浸漬した後、１８０℃に保たれた電気オーブン中で３０分間焼き付け乾燥し、表面皮膜を形成した。
グリセリル化キトサン（グリセリル化度１．１）    ３．０ｇ／リットル
試薬１級クエン酸                                ５．０ｇ／リットル
ポリエチレングリコール（Ｍｗ約２０，０００）    ３．０ｇ／リットル
界面活性剤（ノニルフェニルＥＯ２０モル付加物）  １．０ｇ／リットル
水                                                  残
【００２０】
実施例３
前処理されたアルミニウム合金製熱交換器を、以下に示す組成物に３０秒間浸漬した後、１４５℃に保たれた電気オーブン中で３０分間焼き付け乾燥し、表面皮膜を形成した。
キトサン                                        ３．０ｇ／リットル
メリト酸                                        ４．０ｇ／リットル
ポリアクリルアミド（Ｍｗ約２５，０００）        ４．０ｇ／リットル
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン          １．０ｇ／リットル
水                                                  残
【００２１】
比較例１
前処理されたアルミニウム合金製熱交換器を、以下に示す組成物に３０秒間浸漬した後、１４５℃に保たれた電気オーブン中で３０分間焼き付け乾燥し、表面皮膜を形成した。
ヒドロキシプロピルセルロース                    ６．０ｇ／リットル
試薬１級クエン酸                                ６．０ｇ／リットル
水                                                  残
【００２２】
比較例２
前処理されたアルミニウム合金製熱交換器を、以下に示す組成物に３０秒間浸漬した後、１４５℃に保たれた電気オーブン中で３０分間焼き付け乾燥し、表面皮膜を形成した。
キトサン                                        ６．０ｇ／リットル
試薬１級りん酸                                  ６．０ｇ／リットル
水                                                  残
【００２３】
比較例３
前処理されたアルミニウム合金製熱交換器を、以下に示す組成物に３０秒間浸漬した後、１４５℃に保たれた電気オーブン中で３０分間焼き付け乾燥し、表面皮膜を形成した。
グリセリル化キトサン（グリセリル化度１．３）    １．０ｇ／リットル
メリト酸                                        １．０ｇ／リットル
ヒドロキシプロピルセルロース                  １０．０ｇ／リットル
【００２４】
比較例４
前処理されたアルミニウム合金製熱交換器を、以下に示す組成物に３０秒間浸漬した後、１４５℃に保たれた電気オーブン中で３０分間焼き付け乾燥し、表面皮膜を形成した。
グリセリル化キトサン（グリセリル化度１．３）    ６．０ｇ／リットル
試薬１級酢酸                                    ６．０ｇ／リットル
【００２５】
比較例５
アルミニウム合金製熱交換器を、特開平９−１４８８９号公報中の［実施例１］に開示された下記方法を用いて処理し、表面皮膜を形成した。
「アルミニウム製熱交換器基体を、６０℃に保たれた弱アルカリ脱脂剤（登録商標：ファインクリーナー３１５、日本パーカライジング（株）製）の３０ｇ／リットル水溶液に５０秒浸漬して、表面の油分などの汚染物を除去した後、水道水で３０秒間水洗、次にこれを５０℃に保たれたクロム酸クロメート処理液（登録商標：アルクロム７１３、日本パーカライジング（株）製）７２ｇ／リットル水溶液に６０秒間浸漬し、水道水で３０秒間水洗して第１保護層を形成させた。この第１保護層被覆アルミニウム製熱交換器を、ポリアクリルアミド（第一工業製薬（株）製）１００重量部と、ポリビニルスルホン酸（日本触媒（株）製）１１０重量部と、骨格中にポリエチレンオキサイド基を含むノニオン系水溶性ナイロン（東レ（株）製）４０重量部と、架橋剤として重リン酸クロム１０重量部とを含む水性処理液に２５℃で３０秒間浸漬後、これにエアーブローによる液切りを施し、１４０℃に調整した熱風循環式オーブン内で２０分間加熱乾燥して第２保護層を形成した。」
【００２６】
＜評価試験方法＞
実施例１〜３、及び比較例１〜５において作製された熱交換器について、下記方法による評価を行った。
（１）タバコ臭い成分付着性
タバコの臭い成分付着性試験装置として、図１に示すものを用いた。この装置は、図１に示されているように、供試試料２ａ，２ｂ，２ｃを収容するための鐘形ガラス容器１と、タバコ４を収容し、導管１ａ及び入口５ｂを経由して、鐘形ガラス容器１に、接続されている喫煙筒５と、導管３ａを経由して喫煙筒５の入口５ｂに接続されているフローメータ３と、喫煙筒５に接続されている空気供給導管６とを有するものである。
鐘形ガラス容器１中に１個以上の試料を収容し、空気を、所定流量で、導管６、フローメータ３、導管３ａ及び入口５ｂを経由して、喫煙筒に吹き込み、タバコを、発煙させる。タバコの臭い成分を含む煙りを、出口５ａ及び導管１ａを経由して容器１中に吹き込む。臭い成分は、試料に付着し、残りの煙りは、容器１から出口１ｂを経て除去される。
この試料を、ＧＣ−ＭＳ分析器に入れ、試料から揮発した物質の量をＧＣ−ＭＳ分析器により測定した。
この試験において、実施例１〜３のフィン部２ａと、比較例１〜４のフィン部２ｂと、比較例５のフィン部２ｃとの合計８個の試料を、鐘形容器に入れ、前述の方法により、タバコが燃えつきるまでタバコの煙りに曝露した。その後試料２ａ，２ｂ，２ｃの各々を、開口部７ａを有するＧＣ−ＭＳ分析器７に入れ、ＧＣ−ＭＯ分析器７に入れ、ＧＣ−ＭＯ分析に供した。各試料の臭い成分付着量を、試料から揮発した物質の量により表した。また、試料２ｃ（比較例５）の揮発物質の量を標準として、試料２ａ及び２ｂの試料の揮発分量を試料２ｃの揮発分量に対する比較値で表した。
（２）初期親水性
熱交換器フィン部の対水接触角を、ＦＡＣＥ接触角計（モデル；ＣＡ−Ｐ型、共和界面科学製）を用いて測定した。
(３)耐久処理後の親水性
室温で流水中に７２時間浸漬処理（耐久処理）されたフィン部の対水接触角を上記接触角計を用いて測定した。
【００２７】
実施例１〜３および比較例１〜５で作製したアルミニウム合金製熱交換器を、上記方法にて評価した結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
比較用の従来品である比較例５のタバコ臭い成分付着性を１．０としたとき、実施例１では０．４１、実施例２では０．５５、実施例３では０．７６を示しており、本発明方法により熱交換器に対するタバコ臭い成分の付着しにくさが高いことを示している。また初期、耐久後の親水性についても良好な値を示している。
【００３０】
これに対し比較例１では、特許請求の範囲を逸脱し、成分（Ａ）未含有の皮膜が用いられており、タバコ臭い成分付着性が１．３８と高く比較用従来品よりも付着しにくさが劣り、それとともに親水性も劣っていた。
また比較例２では成分（Ｂ）未含有の皮膜が用いられており、タバコ臭い成分付着性は１．０を下回ったが、皮膜が水に流去してしまい親水性の持続効果が得られなかった。
比較例３では、本発明方法の範囲を逸脱しており、すなわち｛（Ａ）＋（Ｂ）｝／皮膜×１００が２０％未満のため、比較例１と同様に、タバコ臭い成分の付着しにくさが劣ったものであった。
比較例４では、本発明方法の範囲を逸脱しており、すなわちカルボキシル基含有成分がカルボキシル基を１個しか有しないため、比較例２と類似の結果となった。
比較例５は、前述の通り比較のために実施した従来品である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
上記説明から明らかなように、本発明方法により、アルミニウム合金熱交換器に、タバコ等の臭い成分がつきにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】タバコ臭い成分付着性試験装置の構成及び試験方法説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１    ガラス鐘
１ａ    導管
１ｂ    入口
２ａ    実施例１〜３のフィン部
２ｂ    比較例１〜４のフィン部
２ｃ    比較例５のフィン部
３    フローメータ
３ａ    導管
４    タバコ
５    喫煙筒
５ａ    出口
５ｂ    入口
６    導管
７    ＧＣ−ＭＳ揮発成分分析器
７ａ    開口部
【図１】
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