JP2008241237A - 熱交換器用アルミニウムフィン材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】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の上に形成された無機酸化物または有機―無機複合化合物からなる下地処理層3と、下地処理層3の上に膜厚0.1〜10μmで形成され、ポリアクリル酸またはポリアクリル酸塩の100質量部に対して、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂を1〜100質量部含有する親水性樹脂からなる親水性塗膜層4と、親水性塗膜層4の上に膜厚0.1〜10μmで形成され、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂からなる水溶性塗膜層5とを備え、水溶性塗膜層5は、20℃の純水への溶解度が1〜2000mg/100mlである抗菌剤6を含有していることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
<フィン材>
図1(a)に示すように、フィン材1は、基板2と、基板2の上に形成された下地処理層3と、下地処理層3の上に形成された親水性塗膜層4と、親水性塗膜層4の上に形成された水溶性塗膜層5とを備える。ここで、基板2の上とは、基板2の片面または両面(図示せず)を意味する。以下、各構成について説明する。
基板2は、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる板材であって、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、好ましくは合金番号1200のアルミニウムが使用される。なお、熱交換器用アルミニウムフィン材においては、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。
下地処理層3は、無機酸化物または有機−無機複合化合物よりなる。無機酸化物としては、主成分としてクロム(Cr)またはジルコニウム(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下地処理層3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。
親水性塗膜層4は、前記下地処理層3の上に膜厚0.1〜10μmで形成され、ポリアクリル酸またはポリアクリル酸塩(以下、両者をポリアクリル酸類と称する)に対して、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂を所定量含有する親水性樹脂からなる。ここで、ポリアクリル酸塩とは、具体的には、ナトリウム塩、カリウム塩、またはアンモニウム塩等である。
膜厚が0.1μm未満では、親水性塗膜層4の親水性が低下する。また、膜厚が10μmを超えると、塗膜層の形成(例えば、塗布焼付)の際の塗工性が低下する。なお、経済的にも10μmを超える膜厚は好ましくない。
水溶性塗膜層5は、前記親水性塗膜層4の上に膜厚0.1〜10μmで形成されると共に、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂からなり、所定の溶解度を有する抗菌剤6を含有する。水溶性塗膜層5を親水性塗膜層4の上に形成した理由は以下のとおりである。
図1(b)に示すように、フィン材1Aは、親水性塗膜層4が、所定の溶解度を有する抗菌剤7を含有することが好ましい。他の構成については、フィン材1(図1(a)参照)と同様であるので、説明を省略する。
<フィン材の製造方法>
(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の片面または両面(図示せず)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下地処理層3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、下地処理層3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ことが好ましい。脱脂により基板2と下地処理層3との密着性が向上する。
(実施例1、2)
本発明の効果を確認するために、図1(a)に示すフィン材1を作製した。そして、基板2は、JIS H4000に規定する合金番号1200のアルミニウムよりなる板厚0.1mmのアルミニウム板を用いた。
また、フィン1(実施例1)の親水性塗膜層4において、抗菌剤7としてBCM(溶解度:水に不溶)を親水性塗膜層4の樹脂固形分に対して1質量%添加し、フィン材1A(実施例2)を製造した。
実施例3は、水溶性樹脂として前記ポリビニルアルコールとポリエチレングリコール(質量平均分子量:2万)を固形分比で1:1に混合した混合樹脂(ポリエチレングリコールの樹脂比率50質量%)を使用した以外は、実施例2と同様にしてフィン材1Aを製造した。
実施例4は、水溶性樹脂としてカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を使用し、膜厚1μmの水溶性塗膜層5を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてフィン材1を製造した。
実施例5は、水溶性樹脂として前記ポリビニルアルコールとポリエチレングリコール(質量平均分子量:2万)を固形分比で1:9に混合した混合樹脂(ポリエチレングリコールの樹脂比率90質量%)を使用し、膜厚0.2μmの水溶性塗膜層5を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてフィン材1を製造した。
実施例6は、抗菌剤6としてチアベンダゾール(溶解度:3mg/100ml)を使用し、膜厚1μmの水溶性塗膜層5を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてフィン材1を製造した。
実施例7は、水溶性樹脂として前記ポリビニルアルコールとポリエチレングリコール(質量平均分子量:15万)を固形分比で6:4に混合した混合樹脂(ポリエチレングリコールの樹脂比率40質量%)を使用し、膜厚1μmの水溶性塗膜層5を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてフィン材1を製造した。
実施例8は、水溶性樹脂としてカルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩を使用し、膜厚1μmの水溶性塗膜層5を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてフィン材1を製造した。
「山田貞子ら:固体材料表面の迅速な抗カビ活性試験方法,防菌防黴,Vol.31,No.11,711〜717頁(2003年)」に記載されているガラスリング法による試験によって評価した。なお、使用するカビとしては、黒カビ(Aspegillus niger)、青カビ(Penicillium chrysogenum)、クロカワカビ(Cladosporium cladosporioides)の3種類のカビを混合したものとした。評価結果は、表2に示した6段階によって評価しているが、4以上を効果ありとして、6を◎(優)、4または5を○(良好)とし、3以下を効果なしとして×(不良)とした。
比較例1、2は、水溶性塗膜層5の抗菌剤6を実施例1と異なるものを使用した以外は、実施例1と同様にしてフィン材1を製造した。比較例3は、水溶性樹脂として前記ポリビニルアルコールとポリエチレングリコール(質量平均分子量:2万)を固形分比で1:1に混合した混合樹脂(ポリエチレングリコールの樹脂比率50質量%)を使用し、膜厚15μmの水溶性塗膜層5を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてフィン材1を製造した。そして、実施例と同様にしてフィン材1(比較例1〜3)の防カビ抗菌性試験を実施した。また、フィン材1(比較例3)については、実施例と同様にして、ジンクピリチオン由来の亜鉛の強度変化を測定した。これらの結果を表1に示す。
2 基板
3 下地処理層
4 親水性塗膜層
5 水溶性塗膜層
6、7 抗菌剤
Claims (4)
- アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基板と、
前記基板の上に形成された無機酸化物または有機−無機複合化合物からなる下地処理層と、
前記下地処理層の上に膜厚0.1〜10μmで形成され、ポリアクリル酸またはポリアクリル酸塩の100質量部に対して、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂を1〜100質量部含有する親水性樹脂からなる親水性塗膜層と、
前記親水性塗膜層の上に膜厚0.1〜10μmで形成され、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂からなる水溶性塗膜層とを備え、
前記水溶性塗膜層は、20℃の純水への溶解度が1〜2000mg/100mlである抗菌剤を含有していることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。 - 前記親水性塗膜層は、20℃の純水への溶解度が1mg/100ml以下である抗菌剤を含有してい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。
- 前記水溶性塗膜層は抗菌剤としてジンクピリチオンを含有しており、前記熱交換器用アルミニウムフィン材を20℃の流水に24時間浸漬したときに、前記ジンクピリチオンが50%以上溶出す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。
- 前記水溶性塗膜層は、質量平均分子量が10万未満のポリエチレングリコールを含有し、前記ポリエチレングリコールの含有量が、前記水溶性塗膜層の抗菌剤を除く樹脂成分の割合として50質量%以上であることを特徴とする請求項3に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材。
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