JP4456551B2

JP4456551B2 - アルミニウムフィン材

Info

Publication number: JP4456551B2
Application number: JP2005305388A
Authority: JP
Inventors: 陽介太田; 高宏清水; 昭一横山; 孝杉尾
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2025-10-20
Also published as: JP2007040686A

Description

本発明は、その表面に塗膜が形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなるアルミニウムフィン材、殊にカビや細菌の繁殖抑制に優れ、ルームエアコン等の熱交換器のフィンの用途等に好適な熱交換器用アルミニウムフィン材に関する。

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を代表として様々な分野に利用されている。そして、ルームエアコンおよびパッケージエアコン等の熱交換器において、そのフィンには熱伝導性及び加工性が優れることからアルミニウム材が使用されている。

この熱交換器用のフィンの表面には、腐食発生防止を目的として、そのフィンに防食処理が施されている。また、冷房運転時の凝縮水がフィン間に留まることを防止するため、粒状水滴の落下性を高める親水性向上のための表面処理がフィン表面に施されている。
親水性を高める表面処理をアルミニウム材表面に施すと、このアルミニウム材からなるフィンに付着した水滴の接触角を小さくすることができる。図２は平面上の水滴の接触角を示す模式図、図３は熱交換器の熱交換部を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、接触角θとは水滴Ｗの表面において平面１０から立ち上がった点Ａにおける水滴Ｗの接線１１と平面１０がなす角度をいい、接触角θが低いほど水膜（水滴）が薄くなり、親水性が良好となる。図３に示すような熱交換器の熱交換部においては、フィン６を貫くように通っている銅管７の中を矢印で示す方向に冷媒が流れるため、フィン６の表面には水滴が結露するが、親水性が良好な場合はこの水滴の落下性が良好となる。その結果、フィン６に付着した水滴や水膜によって送風時の抵抗が高くなることを防止でき、優れた熱交換器特性を得ることができる。

図４（ａ）ないし図４（ｃ）はフィン表面の水滴付着状態を示す模式図である。図４（ａ）において、下向きの矢印の長さは一定時間に水滴が落下する距離に比例する。図４（ａ）に示すように、親水性が良好なフィン６ａの場合は水滴Ｗの接触角が小さいので、水滴Ｗはフィン６ａに沿って容易に落下する。その結果、水滴Ｗが送風を遮ることが無いので、送風抵抗が小さくなる。一方親水性が劣るフィンからなる熱交換器では、図４（ｂ）に示すように水滴Ｗがフィン６ｂに留まったり、図４（ｃ）に示すように水滴Ｗが隣接するフィン６ｃ、６ｃの両者に接触して留まったりするために、水滴Ｗが送風を遮り、送風抵抗が著しく増加する。

ここで、エアコン等が使用される環境に存在する様々な汚染物質、例えばフタル酸ジイソオクチル等の可塑剤、パルミチン酸・ステアリン酸・パラフィン類等のプラスチック用滑剤等がフィンに付着すると、親水性が劣化しやすくなる。そのため、これらの汚染物質が付着しても親水性が劣化しない親水性の表面処理（親水性皮膜）であることが望ましい。また、親水性皮膜中にシリカ等の無機微粒子が存在する場合、フィン成形加工時における工具磨耗が生じやすくなり、またシリカ皮膜特有の異臭が発生してしまうため、有機系樹脂皮膜によって親水性処理が施されることが望ましい。

これら全ての課題を解決する手段としては、特許文献１に、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる基板上に、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を形成し、その上に、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂を含有するポリアクリル酸またはポリアクリル酸塩よりなる親水性皮膜を形成し、さらにその上に、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂皮膜を形成した、汚染物質付着時の親水持続性に優れた熱交換器用アルミニウムフィン材が記載されている。

一方で、冷房時のエアコンは、熱交換器が結露することによって室内機内部が高湿度雰囲気に長時間保たれるため、カビが繁殖しやすい（「濱田信夫，山田明男：エアコンのカビ汚染，防菌防黴，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．７，３８５〜３８９頁，１９９３年」参照）。また、室内機内部で繁殖したカビの胞子が、空調機から放出されることが指摘されている（「阿部恵子：エアコン冷房時のカビ指数とカビ汚染，室内環境学会誌，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．１，４１〜５０頁，１９９８年」参照）。この空調機からのカビ胞子の放出はアレルギーを引き起こす可能性が指摘されており（「B.Crook，J.Lacey：Enumeration of Airborne Micro-Organisms in Work Environments，Environ.Technol.Lett.，Vol.9，pp.515〜520(1988)」、「高嶋浩介：住環境にみるカビと健康障害，J.Natl. Inst. Public Health，Ｖｏｌ．４７，１３〜１８頁，１９９８年」参照）、エアコン使用時における快適性が損なわれるという問題がある。また、カビが繁殖することで微生物由来揮発性有機化合物が発生することが報告されており、これがエアコンの臭気の原因となりうる（「朴俊錫，池田耕一，藤井修二：空調機内における真菌由来化学物質に関する研究、空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集、１２７３〜１２７６頁、２００１年」参照）。

上述のような課題に対して、アルミニウム基板の表面に、亜鉛物質の粉末と抗菌剤を含む親水性皮膜を設けた防カビ抗菌性が付与された熱交換器用フィン材が特許文献２に記載されている。また、アルミニウム基板の表面に、防カビ抗菌剤の１つである粒径１〜１０μｍのビス（２−ピリジルチオ）−ジンク−１，１’−ジオキサイド（いわゆる、ジンクピリチオン）を含有する水性樹脂皮膜を形成したのち、その水性樹脂皮膜の表面に親水性皮膜を形成したアルミニウム合金製フィン材が特許文献３に記載されている。
特許第３３８３９１４号公報（請求項１、段落番号００３５、図４）特許第２９３４９１７号公報（請求項１、段落番号００２４、００４９、図３）特開２０００−１７１１９１号公報（段落番号０００９〜００１３、図１）

しかしながら、特許文献２に示されているように親水性皮膜に防カビ抗菌剤が含有されている場合、一般に良好な親水性を付与した場合においては微量ながら水に対して親水性皮膜が溶解するため、冷房運転時に発生する結露水によって防カビ抗菌剤が流出しやすく、防カビ抗菌性が持続しないという問題がある。また、敢えて流出を抑制するために硬化剤などを添加した場合、エアコン用フィン材として重要な特性である親水性が劣化しやすくなるという問題がある。これは、皮膜の中に保持させることができるような防カビ抗菌剤は水への溶解度が一般的に極めて低いため、親水性への悪影響が大きくなるからである。

また、特許文献３のフィン材においては、ジンクピリチオンの粒径が大きいため、長期冷房運転によってフィン材表面からジンクピリチオンが粒子の状態のまま脱落しやすく、防カビ抗菌性が持続しないという問題がある。また、親水性皮膜の形成（塗布、焼付）時の熱によって、ジンクピリチオンの熱分解が促進され、防カビ抗菌性が低下しやすく、さらに、熱分解生成物自体から発生する異臭不具合の原因ともなる。

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、親水性および防カビ抗菌性が長期にわたって持続するアルミニウムフィン材を提供することを目的とする。

本発明者らは鋭意研究した結果、防カビ抗菌剤としてジンクピリチオンを選択し、このジンクピリチオンを親水性皮膜に含有させるのではなく、ジンクピリチオンを有する皮膜を設けた後に、親水性皮膜を独立に設けることが有効であることを見出した。

すなわち、本発明に係る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よりなる基板と、この基板の上に形成された無機酸化物または有機−無機複合化合物よりなる耐食性皮膜と、この耐食性皮膜の上に形成された膜厚０．５〜１０μｍの樹脂耐食性皮膜と、この樹脂耐食性皮膜の上に形成された親水性樹脂よりなる膜厚０．１〜１０μｍの親水性皮膜とを備えるアルミニウムフィン材において、前記樹脂耐食性皮膜は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂および塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種よりなる樹脂であり、当該樹脂１００重量部に対して、平均粒径が０．０１〜１．０μｍのジンクピリチオンを０．１〜１００重量部含有することを特徴とする（請求項１）。

前記構成によれば、ジンクピリチオンを含有する樹脂耐食性皮膜を形成したことにより、フィン材の防カビ抗菌性が向上する。樹脂耐食性皮膜の上に親水性皮膜を形成したことにより、アルミニウムフィン材表面に結露水が発生しても、ジンクピリチオンが容易に流出することなく、樹脂耐食性皮膜内に長期間保持されると共に、親水性皮膜が樹脂耐食性皮膜と独立し、ジンクピリチオンが親水性皮膜の親水性に悪影響を与えることが防止される。樹脂耐食性皮膜の膜厚およびジンクピリチオンの含有量を所定範囲に規定することにより、平均粒径０．０１〜１．０μｍのジンクピリチオンが膜厚０．５〜１０μｍの樹脂耐食性皮膜表面から露出せず、皮膜表面近傍に濃化しやすくなる。これは、親水性皮膜形成の際の熱により促進されるものである。樹脂耐食性皮膜は所定の親水性を有しない樹脂によって構成されることにより、親水性を有しない樹脂に含有されるジンクピリチオンが徐々に放出される。ジンクピリチオンの平均粒径を所定範囲に規定することにより、親水性皮膜形成の際の熱によるジンクピリチオンの熱分解及び昇華が防止されると共に、長期冷房運転において樹脂耐食性皮膜からジンクピリチオンが粒子の状態のまま脱落することが発生しにくくなり、徐々に溶解させることが可能となる。基板と樹脂耐食性皮膜の間に耐食性皮膜が形成されることにより、基板と樹脂耐食性皮膜との密着性が向上して、ジンクピリチオンが粒子の状態のまま脱落することがさらに防止されると共に、フィン材に耐食性が付与される。フィン材の最表面に所定膜厚の親水性皮膜を形成したことにより、フィン材に親水性が付与される。

また、本発明に係るアルミニウムフィン材は、前記親水性樹脂が、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、アミド結合、エーテル結合およびそれらの塩のうち少なくとも１種を有するものであることを特徴とする（請求項２）。前記構成によれば、フィン材の親水性がより一層向上する。

また、本発明に係るアルミニウムフィン材は、前記親水性皮膜の上に形成された膜厚０．１〜１０μｍの水溶性皮膜を備え、前記水溶性皮膜は、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂よりなることを特徴とする（請求項３）。前記構成によれば、水溶性皮膜が冷房運転の際の結露時に徐々に溶解するため、フィン作製の際のプレス加工においてフィン表面に残存した加工油が洗い落とされる。したがって、フィン材の親水性がより一層向上する。また、親水性皮膜が吸湿することにより、プレス加工の際に、プレス金型とフィン材（親水性皮膜）とが粘着する不具合を抑えることが可能となる。

請求項１に記載のアルミニウムフィン材によれば、親水性および防カビ抗菌性が長期にわたって持続する。また、請求項２に記載のアルミニウムフィン材によれば、フィン材の親水性がより一層向上する。さらに、請求項３に記載のアルミニウムフィン材によれば、フィン材の親水性がより一層向上すると共に、加工性が向上する。

本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）、（ｂ）はアルミニウムフィン材の断面を模式的に示す断面図である。
図１（ａ）に示すように、アルミニウムフィン材（以下、フィン材と称す）１は、基板２と、基板２の上に形成された耐食性皮膜３と。耐食性皮膜３の上に形成された樹脂耐食性皮膜４と、樹脂耐食性皮膜４の上に形成された親水性皮膜５とを備える。また、図１（ｂ）に示すように、アルミニウムフィン材１は、親水性皮膜５の上に形成された水溶性皮膜８を備えてもよい。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）
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ＪＩＳＨ４０００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。

（耐食性皮膜）
耐食性皮膜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、耐食性を奏する皮膜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。

耐食性皮膜３は、ＣｒまたはＺｒを１〜１００ｍｇ／ｍ^２の範囲で含有するものが好ましく、また、耐食性皮膜３の膜厚としては、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。この耐食性皮膜３の形成により、基板２と樹脂耐食性皮膜４との密着性が向上して、ジンクピリチオンの樹脂耐食性皮膜４からの脱落が防止され、フィン材１の防カビ抗菌性が持続する。それと共に、フィン材１に耐食性が付与される。

（樹脂耐食性皮膜）
樹脂耐食性皮膜４は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種よりなり、その１００重量部に対して、平均粒径が０．０１〜１．０μｍのジンクピリチオンを０．１〜１００重量部含有する膜厚０．５〜１０μｍのものである。この樹脂耐食性皮膜４の形成により、フィン材１に防カビ抗菌性が付与される。

樹脂耐食性皮膜４が、親水性を有しないウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種よりなる、例えば、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、または、エポキシ系樹脂とポリエステル系樹脂を混合したものよりなることにより、後記するジンクピリチオンが樹脂耐食性皮膜４から親水性皮膜５に徐々に放出されることとなる。

ジンクピリチオンは、幅広い抗菌スペクトルを有する抗菌剤であり、細菌と真菌のいずれに対しても有効なものである（「原著編者：ジョンＪカバラ、訳者：吉村孝一・滝川博文，香粧品医薬品防腐・殺菌剤の科学，発行所：フレグランスジャーナル社，９３〜１０４頁（１９９０年）」参照）。

ジンクピリチオンの平均粒径を０．０１〜１．０μｍに規定した理由は、以下のとおりである。平均粒径が０．０１μｍ未満のものは、製造すること自体が困難であり、実用性が乏しい。平均粒径が１．０μｍを超えると、親水性皮膜５の形成（塗布、焼付）の際の熱による熱分解が促進されやすくなり、ジンクピリチオン自体が昇華してしまう。特に、ジンクピリチオンの含有量を多くした場合において顕著となる。このことは、防カビ抗菌性の低下を招くのみでなく、熱分解生成物が樹脂耐食性皮膜４中に滞留して、熱分解生成物自体から発生する異臭不具合の原因となる。また、平均粒径が大きいと、長期冷房運転の際、フィン材１（樹脂耐食性皮膜４）から脱落し、フィン材１の防カビ抗菌性が持続しなくなる。

ジンクピリチオンの含有量を、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂および塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種の１００重量部に対して、０．１〜１００重量部に規定した理由は以下のとおりである。すなわち、含有量が０．１重量部未満であると、ジンクピリチオンの含有量が少なく、フィン材１の防カビ抗菌性が低下する。含有量が１００重量部を超えると、ジンクピリチオンは水への溶解度が極めて低いため、樹脂耐食性皮膜４の上に形成される親水性皮膜５の親水性に悪影響を与え、フィン材１の親水性が低下する。また、ジンクピリチオン自体が高価なものであるため、製造コストが高くなる。さらに、樹脂耐食性皮膜４の膜形成性も低下する。なお、ジンクピリチオンの好ましい含有量は０．１〜５０重量部、より好ましい含有量は０．１〜２５重量部である。このような含有量により、フィン材１の親水性および防カビ抗菌性がより一層高くなる。

樹脂耐食性皮膜４の膜厚を０．５〜１０μｍに規定した理由は、以下のとおりである。すなわち、膜厚が０．５μｍ未満であると、樹脂耐食性皮膜４におけるジンクピリチオンの存在量が少なくなるため、フィン材１の防カビ抗菌性が低下する。また、平均粒径０．０１〜１．０μｍのジンクピリチオンが樹脂耐食性皮膜４の表面から露出しやすくなる。それにより、長期冷房運転の際、樹脂耐食性皮膜４からジンクピリチオンが粒子の状態のまま脱落しやすくなり、フィン材１の防カビ抗菌性が持続しなくなる。膜厚が１０μｍを超えると、ジンクピリチオンが樹脂耐食性皮膜４に埋没し、その表面に濃化しにくくなる。それにより、親水性皮膜５へのジンクピリチオンの放出量が低下し、フィン材１の防カビ抗菌性が低下する。なお、樹脂耐食性皮膜４の好ましい膜厚は０．５〜５μｍ、より好ましい膜厚は０．８〜３μｍである。このような膜厚により、フィン材１の防カビ抗菌性がより一層高くなる。

（親水性皮膜）
親水性皮膜５は、親水性樹脂よりなる膜厚０．１〜１０μｍのものである。また、親水性樹脂は、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、アミド結合、エーテル結合およびそれらの塩のうち少なくとも１種を有するものであることが好ましい。ここで、カルボキシル基を有するものとしてはポリアクリル酸、水酸基を有するものとしてはポリビニルアルコールやカルボキシメチルセルロース、アミド結合を有するものとしてポリアクリルアミド、スルホン酸基を有するものとしてスルホエチルアクリレートとアクリル酸の共重合体、エーテル結合を有するものとしてポリエチレングリコール等が好ましい。さらに、樹脂耐食性皮膜４との密着性向上と、前記の可塑剤、プラスチック用滑剤等の汚染物質付着時においても親水性が劣化することを防止するためには、親水性樹脂は、カルボキシル基を有するものがより好ましい。この親水性皮膜５の形成により、フィン材１に親水性が付与される。

親水性皮膜５の膜厚を０．１〜１０μｍに規定した理由は、以下のとおりである。すなわち、膜厚が０．１μｍ未満であると、フィン材１の親水性が低下する。膜厚が１０μｍを超えると、親水性のさらなる向上は認められず、樹脂耐食性皮膜４に含有されたジンクピリチオンが親水性皮膜５を通って放出されなくなる。なお、親水性皮膜５の好ましい膜厚は０．１〜５μｍ、より好ましい膜厚は０．１〜１μｍである。このような膜厚により、フィン材１の親水性および防カビ抗菌性がより一層高くなる。

（水溶性皮膜）
水溶性皮膜８は、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂よりなる膜厚０．１〜１０μｍのものである。また、水溶性樹脂は、分子内に水酸基を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。そして、本発明において、水溶性皮膜とは、水道水に浸漬して２４時間で９５質量％以上が溶解するものを意味する。したがって、水溶性樹脂は、分子内に水酸基を有するものであっても、後記する水溶性皮膜８の形成時の塗装焼付等により、水溶性皮膜８内に架橋構造を形成するような官能基、例えば、イソシアネート基、エポキシ基を含有しないほうが好ましい。これは、水溶性樹脂が前記した官能基を有すると、架橋構造により水溶性皮膜８の溶解性が低下するからである。さらに、この水溶性樹脂は、前記した樹脂を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。

この水溶性皮膜８は、膜厚として０．１〜１０μｍであることが好ましい。膜厚が０．１μｍ未満であると、プレス加工等でこのフィン材から作製したフィンにおいて、冷房運転時（結露時）の水溶性皮膜８の溶解量が低下し、フィン表面に付着した加工油を洗い落とすことが難しくなり、親水性の向上が見られなくなる。また、水溶性皮膜８の下層となる親水性皮膜５が吸湿を起こし易くなり、プレス加工の際、金型にフィン材が粘着し、加工性が低下し易くなる。膜厚が１０μｍを超えると、塗装焼付の際、フィン材の塗工性が低下し易くなる。

次に、本発明に係るフィン材１の製造方法について説明する。フィン材１は以下の方法で製造される。
（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耐食性皮膜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／ｍ^２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と耐食性皮膜３との密着性が向上する。

（２）形成された耐食性皮膜３の上に、ジンクピリチオンを含有するウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂および塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種の樹脂溶液を塗布、焼付を行い、基板２の上に樹脂耐食性皮膜４を形成する。

ここで、塗布はバーコーダ、ロールコータ等の従来公知の塗布方法で行い、塗布量は、樹脂耐食性皮膜４の厚みが０．５〜１０μｍとなるように適宜設定する。焼付温度は、塗布する樹脂溶液によって、適宜設定するが、ジンクピリチオンが分解しない焼付温度で行う。また、樹脂耐食性皮膜４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と樹脂耐食性皮膜４との密着性が向上する。

（３）形成された樹脂耐食性皮膜４の表面に、親水性樹脂の樹脂溶液を塗布、焼付を行い、樹脂耐食性皮膜４の上に親水性皮膜５を形成してフィン材１とする。ここで、塗布はバーコーダ、ロールコータ等の従来公知の塗布方法で行い、塗布量は、親水性皮膜５の厚みが０．１〜１０μｍとなるように適宜設定する。焼付温度は、樹脂耐食性皮膜４の焼付温度より高く焼付けることで、ジンクピリチオンの樹脂耐食性皮膜４表面への濃化を促進する。なお、親水性皮膜５側の表面に濃化したジンクピリチオンが親水性皮膜５を通して放出され、フィン材１に防カビ抗菌性が付与される。また、塗布する（親水性）樹脂溶液によって、適宜設定する必要があるが、ジンクピリチオンが分解しない焼付温度で行う。

また、フィン材１が、水溶性皮膜８有するものである場合には、前記（３）の親水性皮膜５の形成後、以下（４）を行なう。
（４）形成された親水性皮膜５の表面に、水溶性樹脂の樹脂溶液を塗布、焼付を行い、親水性皮膜５の上に水溶性皮膜８を形成する。ここで、塗布はバーコーダ、ロールコータ等の従来公知の塗布方法で行い、塗布量は、水溶性皮膜８の膜厚が０．１〜１０μｍとなるように適宜設定する。そして、焼付温度は、できるだけ低い温度で焼付けることが好ましい。これは、焼付温度が高いと、水溶性皮膜８（水溶性樹脂）と親水性皮膜５（親水性樹脂）とが縮合反応を起こし、冷房運転時（結露時）に水溶性皮膜８が溶解し難くなるからである。したがって、焼付温度は２００℃以下が好ましい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について述べてきたが、以下に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。
実施例１〜５の効果を確認するために、図１（ａ）、（ｂ）に示すフィン材１を作製した。そして、基板２は、いずれもＪＩＳＨ４０００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。

このアルミニウム板の表面に、耐食性皮膜３を形成するためのリン酸クロメート処理を行った。化成処理液としては、日本ペイント株式会社製アルサーフ（登録商標）４０１／４５、リン酸、クロム酸を使用した。このとき、耐食性皮膜３の膜厚は４００Åとした（蛍光Ｘ線法で測定したＣｒ換算値は２０ｍｇ／ｍ²であった）。

そして、耐食性皮膜３の上に、樹脂耐食性皮膜用塗料としてウレタン系樹脂塗料（東邦化学社製、ウレタン変性樹脂エマルジョン、ハイテック（登録商標）Ｓ−６２５４）を使用し、表１に示す重量部のジンクピリチオン（平均粒径０．３７μｍ）を含有させたものを所定量塗布し、その後焼付を行った。焼付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た。なお、ジンクピリチオンの平均粒径は、レーザー回折・散乱式粒度分散測定装置（セイシン企業ＳＫＬＡＡＳＥＲＭＩＣＲＯＮＳＩＺＥＲＬＭＳ−２４）を使用し、分散液として水、分散方法としてスクリュー分散を用いて測定した。このようにして、表１に示す膜厚の樹脂耐食性皮膜４を形成した。

そして、樹脂耐食性皮膜４の上に、カルボキシル基を有する樹脂としてポリアクリル酸（分子量１０万）、エーテル基を含有する樹脂としてポリエチレングリコール（分子量６千）、水酸基を含有する樹脂としてポリビニルアルコール（ケン化度９８％）を混合（ポリアクリル酸３０質量％、ポリエチレングリコール３０質量％、ポリビニルアルコール４０質量％）した樹脂水溶液を所定量塗布し、その後焼付を行った。焼付温度はアルミ板の到達温度で２４０℃となるように実施した。このようにして、表１に示す膜厚の親水性皮膜５を形成した。

また、実施例４、実施例５については、親水性皮膜５の上に、水酸基を有する水溶性樹脂としてカルボキシメチルセルロースナトリウム（分子量１０万）、ポリエチレングリコール（分子量６千）をそれぞれ５０質量％ずつ混合した樹脂水溶液を所定量塗布し、その後焼付を行った。焼付温度はアルミニウム板の到達温度で１５０℃となるように実施した。このようにして、表１に示す膜厚の水溶性皮膜８を形成した。なお、水溶性皮膜８の溶解性は、水道水に浸漬して２４時間で９９質量％以上であった。

なお、実施例の対照として比較例１〜６のフィン材も作製した。比較例１、２は樹脂耐食性皮膜４の膜厚を、比較例３はジンクピリチオンの含有量（重量部）を、比較例４は親水性皮膜５の膜厚を本発明の特許請求の範囲を満足しないものとしたこと以外は、前記実施例と同様にしてフィン材を作製した。また、比較例５は、ジンクピリチオンを樹脂耐食性皮膜４ではなく親水性皮膜５に含有させたこと以外は、実施例と同様にしてフィン材を作製した。また、比較例６は、平均粒径が１μｍを超える（＝４μｍ）ジンクピリチオンを使用したこと以外は実施例と同様にしてフィン材を作製した。

次に、実施例１〜５および比較例１〜６のフィン材を、長期の冷房運転時を想定して水道水流水（１０００ｃｃ／ｍｉｎ）中に２４０時間浸漬した後、以下に示す方法で、親水性および防カビ抗菌性について評価した。その結果を表１に示す。また、水道水流水に浸漬する前のフィン材について、加工性および初期臭気の有無を以下に示す方法で確認し、その結果を表１に示す。

（親水性）
浸漬後のフィン材に、純水を１μｌ滴下し、それによって生じた水滴の接触角θをゴニオメーター（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｘ２５０型）により測定し、３０°以下であれば良好とした。
（防カビ抗菌性）
「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た。
（加工性）
ドローレス方式の金型（日高精機製）を用いてプレス試験を実施し、加工時の成型不良が発生するプレス成形速度を確認した。プレス成型速度（ｓｐｍ）が大きいほど加工性が良好であり、通常は２００ｓｐｍ程度であれば十分である。
（初期臭気）
（社）におい・かおり環境協会が定める嗅覚検査に合格したパネラーが、作製したフィン材から臭いが感じられるか否かについて官能評価の上判断し、臭気の有無を確認した。

表１の結果より、実施例１〜５のフィン材は、特許請求の範囲を満足するため、親水性、防カビ抗菌性、加工性および初期臭気の全てにおいて優れているものであった。また、実施例４のフィン材は、所定範囲を満足する膜厚の水溶性皮膜を親水性皮膜の上に形成したため、プレス成形速度が向上しており、加工性においてさらに優れているものであった。なお、実施例５のフィン材は、水溶性皮膜を形成したものの、水溶性皮膜の膜厚が所定範囲を下回るものであったため、プレス成型速度の向上は見られなかった。

一方、比較例１、２のフィン材は、樹脂耐食性皮膜４の膜厚が特許請求の範囲外であるため、親水性、加工性および初期臭気については良好であったが、防カビ抗菌性において劣るものであった。比較例３のフィン材は、ジンクピリチオンの含有量が特許請求の範囲の下限値未満であるため、親水性、加工性および初期臭気については良好であったが、防カビ抗菌性において劣るものであった。比較例４のフィン材は、親水性皮膜５の膜厚が特許請求の範囲の下限値未満であるため、加工性、防カビ抗菌性および初期臭気については良好であったが、親水性において劣るものであった。比較例５のフィン材は、ジンクピリチオンが親水性皮膜５に含有されているため、加工性および初期臭気については良好であったが、親水性および防カビ抗菌性の両者において劣るものであった。比較例６のフィン材は、ジンクピリチオンの粒径が１μｍを超えるものであるため、加工性以外の、親水性、防カビ抗菌性および初期臭気の全てにおいて劣るものであった。

（ａ）は本発明に係るアルミニウムフィン材の断面を模式的に示す断面図、（ｂ）は他のアルミニウムフィン材の断面図である。平面上の水滴の接触角を示す模式図である。熱交換器の熱交換部を模式的に示す斜視図である。（ａ）ないし（ｃ）はフィン表面の水滴付着状態を示す模式図である。

符号の説明

１フィン材
２基板
３耐食性皮膜
４樹脂耐食性皮膜
５親水性皮膜
８水溶性皮膜
Ｊジンクピリチオン粒子

Claims

アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる基板と、
この基板の上に形成された無機酸化物または有機−無機複合化合物よりなる耐食性皮膜と、
この耐食性皮膜の上に形成された膜厚０．５〜１０μｍの樹脂耐食性皮膜と、
この樹脂耐食性皮膜の上に形成された親水性樹脂よりなる膜厚０．１〜１０μｍの親水性皮膜とを備えるアルミニウムフィン材において、
前記樹脂耐食性皮膜は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂および塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種よりなる樹脂であり、当該樹脂１００重量部に対して、平均粒径が０．０１〜１．０μｍのジンクピリチオンを０．１〜１００重量部含有することを特徴とするアルミニウムフィン材。
前記親水性樹脂が、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、アミド結合、エーテル結合およびそれらの塩のうち少なくとも１種を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウムフィン材。
前記親水性皮膜の上に形成された膜厚０．１〜１０μｍの水溶性皮膜を備え、前記水溶性皮膜は、分子内に水酸基を有する水溶性樹脂よりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアルミニウムフィン材。