JPH0693209A - アルミニウム製熱交換器またはそのフィン材用親水性皮膜形成剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルカリケイ酸塩（水ガラス）と、有機化合
物との複合皮膜よりなる親水性皮膜について、アルカリ
ケイ酸塩に特有のセメント臭やカビ臭を、大幅に低減せ
しめることができる、アルミニウム製熱交換器またはそ
のフィン材用親水性皮膜形成剤を提供する。 【構成】 フィンとチューブを備えたアルミニウム製熱
交換器またはそのフィン材の表面に親水性皮膜を形成す
るために用いられる親水性皮膜形成剤は、アルカリケイ
酸塩（Ａ）と、カルボニル基を有する低分子有機化合物
（Ｂ）と、特定のアクリルアミド共重合体またはその塩
（Ｃ）と、シランカップリング剤（Ｓ）とを主成分とす
る。シランカップリング剤（Ｓ）としては、親水性皮膜
の親水性に悪影響を与えないものであって、例えばγ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを使
用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば家庭用および
業務用空調機器等のアルミニウム製熱交換器、あるいは
また自動車等の輸送機のアルミニウム製熱交換器、また
はそれらのフィン材の表面に親水性皮膜を形成するため
に用いられる親水性皮膜形成剤に関するものである。

【０００２】この明細書において、アルミニウムとは、
アルミニウムおよびアルミニウム合金を含むものとす
る。

【０００３】

【従来の技術】近年、空調機器の分野では、快適性の要
素として、温度、湿度および気流以外に、室内空気の清
潔さ、臭いなども重視されている。

【０００４】空調機器作動時の悪臭の要因は、まだ明ら
かにされていないが、つぎのような要因が考えられてい
る。

【０００５】フィン材料表面から飛散する微粒子、
フィン材料表面に吸着した臭気物質、フィン材料表面
に繁殖したカビ、細菌。

【０００６】上記要因のうち、要因に対しては、(1)
吸着、消臭、防臭法（活性炭などの利用）、(2) マスキ
ング消臭、防臭法（芳香剤の利用）、(3) 中和などの化
学的消臭、防臭法（例えば特開昭６１−１１９９９８号
公報参照）などが数多く提案されている。また、要因
に対しても、(4) 抗菌剤、防腐剤などの添加方法（例え
ば特開昭５７−１９２５５７号公報参照）などが数多く
提案されている。

【０００７】しかし、要因のフィン材料自身に起因す
る臭気に対する改善提案は、ほとんど見当たらないのが
現状である。

【０００８】本出願人は先に、アルミニウム製熱交換器
またはそのフィン材の表面に、アルカリケイ酸塩（水ガ
ラス）と有機化合物との複合皮膜よりなるすぐれた親水
性持続性を有する親水性皮膜を形成し得る親水性皮膜形
成剤を提案した（特開昭６０−１０１１５６号公報参
照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
提案の親水性皮膜は、アルカリケイ酸塩（水ガラス）と
有機化合物との複合皮膜であるため、親水性無機材料
（水ガラス、シリカゲル等）に特有の微弱な臭気があ
り、この親水性皮膜を有するアルミニウムフィン材を備
えた熱交換器をルームエアコン（室内機）に組み込んだ
場合に、エアコン吹出口よりいわゆるセメント臭やカビ
臭が感知されるという問題があった。

【００１０】そこで本出願人は、上記の問題に対し、界
面活性剤水溶液での洗浄方法（特開昭６１−２５３３９
０号公報参照）、脱臭剤添加方法（特開昭６２−１２９
６９４号公報参照）を提案したが、まだ充分満足な結果
が得られないという問題があった。

【００１１】さらに本出願人は、アルカリケイ酸塩（水
ガラス）と特定の水溶性高分子化合物（特定のアミド比
すなわちアクリルアミドの含有率と粘度を有するアクリ
ルアミド共重合体またはその塩）を用いることにより、
セメント臭やカビ臭を低減する方法を提案した（特願平
２−２４７９７３号参照）。

【００１２】本発明者らは、さらに研究を重ねた結果、
アルカリケイ酸塩、カルボニル基を有する低分子有機化
合物、および上記アクリルアミド共重合体またはその塩
と共に、特定のシランカップリング剤（マスキング剤）
を添加することにより、アルカリケイ酸塩に特有のセメ
ント臭やカビ臭を、大幅に低減せしめることができるこ
とを見い出し、この発明を完成するに至ったものであ
る。

【００１３】この発明の目的は、上記の従来技術の問題
を解決し、とくにアルカリケイ酸塩（水ガラス）と有機
化合物との複合皮膜よりなる親水性皮膜について、アル
カリケイ酸塩に特有のセメント臭やカビ臭を、大幅に低
減せしめることができる、アルミニウム製熱交換器また
はそのフィン材用親水性皮膜形成剤を提供しようとする
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、フィンとチューブを備えたアルミニ
ウム製熱交換器またはそのフィン材の表面に親水性皮膜
を形成するために用いられる親水性皮膜形成剤であっ
て、アルカリケイ酸塩（Ａ）と、カルボニル基を有する
低分子有機化合物（Ｂ）と、アクリルアミド共重合体ま
たはその塩（Ｃ）と、シランカップリング剤（Ｓ）とを
主成分とし、アクリルアミド共重合体またはその塩
（Ｃ）は、（メタ）アクリル酸−アクリルアミド共重合
体、マレイン酸−アクリルアミド共重合体、ビニルスル
ホン酸−アクリルアミド共重合体、および（メタ）アリ
ルスルホン酸−アクリルアミド共重合体、並びにこれら
の塩よりなる群の中から選ばれたものであり、かつアク
リルアミド共重合体またはその塩（Ｃ）において塩成分
を除いた重合体の重量に基づくアクリルアミド単位含有
率が３０〜９０％であるとともに、アクリルアミド共重
合体またはその塩（Ｃ）の固形分２５〜３０重量％水溶
液における粘度が２００〜２０００ｃｐｓの範囲内であ
ることを特徴とする、アルミニウム製熱交換器またはそ
のフィン材用親水性皮膜形成剤を要旨としている。

【００１５】上記において、まずこの発明の親水性皮膜
形成剤によって処理されるものは、フィンとチューブと
を組み合わせたアルミニウム製熱交換器、あるいは熱交
換器用フィンを製造するためのアルミニウム製フィン材
である。

【００１６】ここで、アルミニウム製フィン材は、所要
長さを有する平板の状態で処理および加工をすることが
できるが、とくにコイル状の状態で連続的に処理および
加工をするのが好適である。

【００１７】上記アルカリケイ酸塩（Ａ）は皮膜に親水
性を与えるための主成分を構成するものであり、 Ｓｉ
Ｏ₂ ／Ｍ₂ Ｏ（式中Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウ
ム等のアルカリ金属を意味する）で表わされる比が１以
上のものを使用する必要がある。とくに、ＳｉＯ₂ ／Ｍ
₂ Ｏが２〜５のアルカリケイ酸塩を用いるのが好まし
い。

【００１８】ここで、ＳｉＯ₂ ／Ｍ₂ Ｏの比が１未満で
ある場合には、アルカリ成分に対してＳｉＯ2 が少ない
ため、アルカリ成分によるアルミニウムの侵食作用が大
きくなる。

【００１９】また上記低分子有機化合物（Ｂ）は、分子
内にカルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）を有する低分子有機化合
物であって、これはアルカリケイ酸塩（Ａ）による皮膜
を安定化させて、より親水性を向上させ、かつ皮膜に柔
軟性を与えるものである。このような低分子有機化合物
（Ｂ）としては、具体的にはアルデヒド類、エステル
類、およびアミド類などがあげられる。

【００２０】ここで、アルデヒド類としては、ホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキサール、マロン
ジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、グルタルジアル
デヒドおよびフルフラールジアルデヒドなどを使用す
る。

【００２１】またエステル類としては、ギ酸メチル、酢
酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロ
ピオン酸メチルなどの１価アルコールの脂肪酸エステ
ル、またエチレングリコールジ酢酸エステル、グリセリ
ントリ酢酸エステル、エチレングリコールジプロピオン
酸エステルなどの多価アルコールの脂肪酸エステル、ま
たγーブチロラクトン、εーカプロラクトンなどの分子
内エステル、またエチレングリコールモノギ酸エステ
ル、エチレングリコールモノ酢酸エステル、エチレング
リコールモノプロピオン酸エステル、グリセリンモノギ
酸エステル、グリセリンモノ酢酸エステル、グリセリン
モノプロピオン酸エステル、グリセリンジギ酸エステ
ル、グリセリンジ酢酸エステル、ソルビトールモノギ酸
エステル、ソルビトールモノ酢酸エステル、およびグリ
コース酸モノ酢酸エステルなどの多価アルコール部分エ
ステル、またコハク酸ジメチル、マレイン酸ジメチルな
どの多塩基酸の１価アルコールエステル、またエチレン
カーボネート、プロピレンカーボネート、グリセリンカ
ーボネートなどの環状カーボネートなどを使用する。

【００２２】またアミド類としては、ホルムアミド、ジ
メチルホルムアミド、アセトアミド、ジメチルアセトア
ミド、プロピオンアミド、ブチルアミド、アクリルアミ
ド、マロンジアミド、ピロリドンおよびカプロラタムな
どを使用する。

【００２３】上記低分子有機化合物（Ｂ）のうちでは、
均一な処理を行なうために水溶性の化合物を使用するの
が好ましく、とくにアルデヒド類およびエステル類を使
用するのが好ましい。

【００２４】さらに、親水性の高い皮膜が形成される点
でグリオキサールまたはγーブチロラクトンを使用する
のが望ましい。

【００２５】アクリルアミド共重合体またはその塩
（Ｃ）は、アルカリケイ酸塩（Ａ）とカルボニル基を有
する低分子有機化合物（Ｂ）によって形成される皮膜の
親水性をさらに向上させるとともに、柔軟性をも向上さ
せるものである。

【００２６】つぎに、上記アクリルアミド共重合体は、
具体的には、アクリル酸−アクリルアミド共重合体、メ
タアクリル酸−アクリルアミド共重合体、マレイン酸−
アクリルアミド共重合体、ビニルスルホン酸−アクリル
アミド共重合体、アリルスルホン酸−アクリルアミド共
重合体、およびメタアリルスルホン酸−アクリルアミド
共重合体よりなる群の中から選ばれたものであり、ま
た、これらのアクリルアミド共重合体の塩は、アクリル
アミド共重合体のアルカリ金属塩、有機アミン塩および
アンモニウム塩よりなる群の中から選ばれたものであ
る。

【００２７】上記のアクリルアミド共重合体またはその
塩（Ｃ）は、そのアミド比すなわちアクリルアミドの含
有率が３０〜９０％、好ましくは４０〜８０％であると
ともに、特定の平均分子量をを有している。

【００２８】ここで、アクリルアミド共重合体またはそ
の塩（Ｃ）の平均分子量は、これを粘度で表わすと、ア
クリルアミド共重合体またはその塩（Ｃ）の固形分２５
〜３０重量％水溶液における粘度（２５℃、Ｂ型粘度計
で測定）で２００〜２０００ｃｐｓ、好ましくは４００
〜１０００ｃｐｓの範囲内のものである。

【００２９】この粘度の値よりアクリルアミド共重合体
またはその塩（Ｃ）の粘度平均分子量を容易に算出し得
るが、この明細書においては、これを省略して、固形分
２５〜３０重量％水溶液における粘度（２５℃、Ｂ型粘
度計で測定）によってアクリルアミド共重合体またはそ
の塩（Ｃ）を特定するものとする。

【００３０】上記アクリルアミド共重合体またはその塩
（Ｃ）のアミド含有率が３０％未満では、フィン材表面
のアルカリケイ酸塩を含む親水性皮膜自体から生じる特
有のセメント臭やカビ臭に似た微弱な臭気を除去でき
ず、臭気の改善効果が少ない。またアクリルアミド共重
合体またはその塩（Ｃ）のアミド含有率が９０％を越え
ると、返って親水性の持続性が低下するので、好ましく
ない。

【００３１】また、上記アクリルアミド共重合体または
その塩の固形分２５〜３０重量％水溶液における粘度
が、２００ｃｐｓ未満では、臭気改善効果が表われず、
また該粘度が２０００ｃｐｓを越えると、作業性が悪く
なるので、好ましくない。

【００３２】またシランカップリング剤（Ｓ）は、親水
性皮膜の親水性に悪影響を与えないものであって、これ
には、例えばつぎのようなものがある。

【００３３】γ−アミノプロピルトリエトキシシラン

【００３４】

【化１】

【００３５】Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン

【００３６】

【化２】

【００３７】Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシラン

【００３８】

【化３】

【００３９】γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン

【００４０】

【化４】

【００４１】γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン

【００４２】

【化５】

【００４３】γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキ
シシラン

【００４４】

【化６】

【００４５】等を使用する。

【００４６】上記において、アルカリケイ酸塩（Ａ）
と、カルボニル基を有する低分子有機化合物（Ｂ）と、
アクリルアミド共重合体またはその塩（Ｃ）と、シラン
カップリング剤（Ｓ）との配合比は、つぎのとおりであ
る。

【００４７】すなわち、アルカリケイ酸塩（Ａ）１重量
部に対して、カルボニル基を有する低分子有機化合物
（Ｂ）を０．１〜５重量部、アクリルアミド共重合体ま
たはその塩（Ｃ）を０．０１〜５重量部、およびシラン
カップリング剤（Ｓ）０．０１〜５重量部、好ましくは
０．０２〜２重量部の割合で配合する。

【００４８】上記において、親水性皮膜形成剤における
アルカリケイ酸塩（Ａ）の配合量が少ない場合には、ア
ルミニウム製熱交換器またはそのフィン材の表面に充分
な親水性皮膜が形成されない。またあまり多すぎると皮
膜が硬くなりすぎ、成形性および耐金型摩耗性が悪くな
る。

【００４９】また、カルボニル基を有する低分子有機化
合物（Ｂ）がアルカリケイ酸塩（Ａ）１重量部に対して
０．１重量部未満では、低分子有機化合物（Ｂ）を添加
した効果が表われず、また５重量部をこえると、相対的
にアルカリケイ酸塩（Ａ）が少なくなるので、親水性が
充分発揮されない。

【００５０】また、アクリルアミド共重合体またはその
塩（Ｃ）がアルカリケイ酸塩（Ａ）１重量部に対して
０．０１重量部未満では、これを添加した効果が表われ
ず、また５重量部を越えると、形成される皮膜が水に溶
出され易くなり、親水性の持続効果が低下する。

【００５１】さらに、シランカップリング剤（Ｓ）がア
ルカリケイ酸塩（Ａ）１重量部に対して０．０１重量部
未満では、シランカップリング剤（Ｓ）を添加した効果
が表われず、アルカリケイ酸塩に特有のセメント臭やカ
ビ臭を低減せしめるに至らない。また５重量部をこえる
と、親水性が充分発揮されない。

【００５２】ここで、アルカリケイ酸塩（Ａ）と、カル
ボニル基を有する低分子有機化合物（Ｂ）と、アクリル
アミド共重合体またはその塩（Ｃ）と、シランカップリ
ング剤（Ｓ）とは、水に希釈して使用する。希釈割合
は、皮膜の親水性、膜厚および作業性を考慮して定める
必要がある。アルミニウム製熱交換器またはそのフィン
材の表面を上記混合物の水溶液で処理するには、ロール
コート、スプレーおよびはけ塗りなどによって塗布する
か、水溶液中にアルミニウム製熱交換器またはそのフィ
ン材を浸漬すればよい。

【００５３】上記この発明の親水性皮膜形成剤によって
アルミニウム製熱交換器またはそのフィン材の表面を処
理し、処理後、加熱乾燥することによって親水性皮膜を
形成するものである。

【００５４】すなわち、水溶液で処理した後のアルミニ
ウム製熱交換器またはそのフィン材は、５０〜２００
℃、好ましくは１５０〜１８０℃の温度で、３０秒〜３
０分の時間加熱乾燥して、表面に親水性皮膜を形成す
る。

【００５５】ここで、加熱乾燥温度が５０℃未満であれ
ば、組成物の皮膜化が十分なされず、２００℃を越える
と、それ以上加熱しても効果がないばかりか、アルミニ
ウムの材質に悪影響を及ぼす。

【００５６】また加熱乾燥時間が３０秒未満であれば、
組成物の皮膜化が十分なされず、３０分を越えると、生
産性が低下する。そして加熱乾燥温度が１６０〜２００
℃と高い場合には、乾燥時間は３０秒〜１分と短くても
よいが、温度が低い場合には、乾燥時間を長くする必要
がある。加熱乾燥が不充分であると、組成物の皮膜化が
十分なされない。

【００５７】また親水性皮膜は、アルミニウム製熱交換
器またはフィン材の表面に０．１〜１０ｇ／ｍ² 、好ま
しくは０．５〜３ｇ／ｍ² の割合で形成する。ここで、
皮膜が０．１ｇ／ｍ² 以上であれば、初期の親水性は良
好であるが、さらに良好な親水性を維持するためには、
０．５ｇ／ｍ² 以上の皮膜を形成するのが好ましい。

【００５８】また皮膜が１０ｇ／ｍ² を越えると、乾燥
に長時間を要するとともに、プレス成形性に悪影響を与
えるので好ましくない。

【００５９】なお、上記水溶液中には、従来より公知の
添加剤、例えば亜硝酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウ
ム、メタホウ酸ナトリウムなどの無機系防錆剤、安息香
酸およびその塩、パラニトロ安息香酸およびその塩、シ
クロヘキシルアミン炭酸塩、ベンゾトリアゾールなどの
有機系防錆剤を配合しても勿論よい。

【００６０】またアルミニウムの耐食性と上記親水性皮
膜に対する密着性を増大させるために、アルミニウムの
表面に予め親水性と耐食性を有する下地皮膜を形成して
おくのが望ましい。

【００６１】このような下地皮膜としては、(a) 陽極酸
化皮膜、(b) 化学皮膜、(c) 親水性合成樹脂よりなる皮
膜、(d) 親水性合成樹脂とキレート化合物よりなる皮膜
があげられる。

【００６２】(a) まず下地皮膜が陽極酸化皮膜である場
合には、アルミニウムフィン材を陽極として種々の電解
液中で酸化し常法によって陽極酸化皮膜を形成する。

【００６３】(b) つぎに下地皮膜が化学皮膜である場合
には、アルミニウム板の表面にこのような化学皮膜を形
成するには、常法によればよいが、なかでも酸系溶液若
しくは４０℃〜沸騰温度の脱イオン水による浸漬ないし
噴霧処理または水蒸気処理によるのが適当である。

【００６４】酸系溶液としては、クロム酸、クロム酸
塩、重クロム酸塩、クロム酸・リン酸、リン酸、リン酸
塩、チタン酸塩またはタンニン酸ーチタン酸を含む溶液
が好ましい。酸系溶液による処理時間は、一般的に５秒
ないし２０分間である。

【００６５】脱イオン水としては蒸溜水も使用可能であ
るし、また処理液中における金属酸化物の沈澱防止のた
めに、脱イオン水にトリエタノールアミンのようなアミ
ン類を含有させておくのが好ましい。

【００６６】脱イオン水のｐＨは、６〜１３が好まし
い。この範囲外では化学皮膜の形成よりもアルミニウム
の溶解の方が進行する。脱イオン水または水蒸気による
処理時間は、通常１〜６０分である。

【００６７】上記のようにしてアルミニウム板の表面に
形成された化学皮膜は、つぎの親水性被覆層の形成に良
好な下地を提供するうえに、親水性と優れた耐食性を付
与するが、酸系溶液による処理の方が脱イオン水による
それよりも一層優れた耐食性を付与する。

【００６８】(c) さらに下地皮膜が親水性合成樹脂より
なる皮膜である場合には、親水性合成樹脂としては、水
溶性アクリル樹脂、水溶性ポリウレタン樹脂およびその
共重合体、水溶性アルキッド樹脂、水溶性ポリエステル
樹脂、並びに水溶性アミノ樹脂の少なくとも１種を使用
する。ここで、アミノ樹脂は、アミノ基を含む化合物と
アルデヒドとの縮合反応によって得られる樹脂をいゝ、
具体的にはメラミン樹脂、尿素樹脂およびアニリンアミ
ノ樹脂等が含まれる。

【００６９】上記水溶性合成樹脂は、水に完全に溶解し
て溶液となるものおよび水に一部溶解して分散状の溶液
となるものが含まれる。

【００７０】(d) また、下地皮膜が親水性合成樹脂とキ
レート化合物よりなる皮膜である場合には、親水性合成
樹脂は、処理フィン材の良好な成形性を確保するために
必要な成分であって、例えばポリアクリル酸があげら
れ、ほかにポリビニルアルコールやセルロースヒドロキ
シエチルエーテルなども使用可能である。

【００７１】親水性合成樹脂とキレートを形成する金属
含有化合物は、処理フィン材の良好な耐食性を確保する
ために必要な成分であって、クロム、ジルコニウムまた
はチタンを含有する化合物である。

【００７２】その代表例としては、３価または６価クロ
ムのクロム酸があげられ、ほかに酸化ジルコニウム、酸
化チタン、酸化クロムよりなる金属酸化物、クロム酸カ
リウム、クロム酸ナトリウム、重クロム酸カリウムまた
は重クロム酸ナトリウムなどの金属酸塩、チタン酸エス
テルなどの金属酸エステル、硝酸クロム、硝酸ジルコニ
ウム、フッ化ジルコニウム、フッ化チタンまたは硫酸チ
タンなどの、酸のクロム、ジルコニウムまたはチタン塩
も使用可能である。

【００７３】親水性合成樹脂とクロム、ジルコニウムま
たはチタン含有化合物の配合比は好ましくは２：８〜
９：１、さらに好ましくは３：７〜７：３である。

【００７４】この親水性合成樹脂とキレート化合物より
なる下地皮膜によれば、無機系処理剤と有機系処理剤の
各長所をそのまゝ生かすことができ、耐食性および成形
性に優れしかもろう付けないし溶接時に焼け焦げのおそ
れがないものである。

【００７５】板状アルミニウム材の表面に、親水性合成
樹脂よりなる下地皮膜を形成する処理は、上記親水性合
成樹脂を含む水溶液を用いて、浸漬、噴霧または塗布に
より行なう。このようにして形成された下地皮膜は、親
水性とともにすぐれた耐食性を有している。

【００７６】上記のような下地皮膜の厚みは、例えば
０．１〜１μｍであるのが好ましい。ここで下地皮膜の
厚みが０．１μｍより薄い場合には耐食性に問題があ
り、逆に１μｍを越えるとアルミニウム製フィン材の熱
伝導が阻害されるとともに、成形性が悪くなる。

【００７７】なお、アルミニウム板の表面に上記下地皮
膜と親水性皮膜を形成する処理は、熱交換器に組み立て
る前のコイル状のアルミニウム板に対して行なってもよ
いし、あるいはアルミニウム板よりなるフィンを熱交換
器に組み立てた後に、この熱交換器全体を所定の処理溶
液に浸漬することにより行なってもよい。

【００７８】また、この発明の親水性皮膜形成剤により
フィン材用アルミニウム薄板に形成された親水性皮膜の
表面に、さらにワックス、あるいはワックスとポリビニ
ルアルコール等の水溶性高分子化合物よりなる被覆層を
形成することにより、このアルミニウム薄板を所定のフ
ィン形状に成形するさいの金型の摩耗をより一層少なく
するようにするのが好ましい。このようなワックスと水
溶性高分子化合物の使用については、特願昭５７−２３
４２９３号に詳しく述べられている。

【００７９】

【作用】上記親水性皮膜形成剤によれば、アルカリケイ
酸塩（Ａ）、カルボニル基を有する低分子有機化合物
（Ｂ）、および特定のアミド比すなわちアクリルアミド
の含有率と、特定の粘度（これは粘度平均分子量に換算
し得る）を有するアクリルアミド共重合体またはその塩
（Ｃ）と共に、シランカップリング剤（Ｓ）とを使用す
るものであるから、アルカリケイ酸塩（Ａ）（水ガラ
ス）に特有のセメント臭やカビ臭に似た微弱な臭気を、
大幅に低減せしめることができる。

【００８０】そして、この発明の上記親水性皮膜形成剤
を用いて表面に親水性皮膜が形成されたアルミニウム製
フィンを具備する熱交換器においては、フィンに付着し
た水滴は、たちまちその形を崩してフィンの表面に膜状
となって広がり、流下除去せられる。表面張力によりフ
ィンに残存した水も薄い膜状となるため、これは通風の
妨げにならない。したがって、水滴付着によって通風抵
抗が増大するようなことがなく、熱交換効率のよい熱交
換器が得られる。

【００８１】

【実施例】つぎに、この発明の実施例を参考例とともに
説明する。

【００８２】実施例１〜３ アルミニウム製フィン材用薄板として、厚さ１mm、幅７
５mmおよび長さ１５０mmのＪＩＳＡ−１１００Ｈ２４を
用いた。

【００８３】このアルミニウム薄板の表面に、これの表
面を２重量％のクロム酸（日本ペイント社製アロジン）
を含む溶液を用いて、３０℃で３分間処理し、アルミニ
ウム板の表面にクロメート皮膜を形成した。

【００８４】つぎに、アルカリケイ酸塩（Ａ）２重量
％、低分子有機化合物（Ｂ）０．８重量％、およびアク
リルアミド共重合体の塩（Ｃ）２重量％に対して、シラ
ンカップリング剤（Ｓ）を１重量％または０．５重量％
の割合で含む水溶液を塗布し、１６０℃で１０分間、加
熱乾燥して、クロメート皮膜の表面に親水性皮膜を形成
し、熱交換器用フィン材を製造した。

【００８５】ここで、実施例１においては、低分子有機
化合物（Ｂ）としてγ−ブチロラクトンを使用し、アク
リルアミド共重合体の塩（Ｃ）として、マレイン酸−ア
クリルアミド共重合体のＮａ塩（アミド含有率が４０
％）を使用し、シランカップリング剤（Ｓ）として、γ
−アミノプロピルトリエトキシシランを使用した。

【００８６】また実施例２においては、低分子有機化合
物（Ｂ）としてγ−ブチロラクトンを使用し、アクリル
アミド共重合体の塩（Ｃ）として、ビニルスルホン酸−
アクリルアミド共重合体のＮａ塩（アミド含有率が７０
％）を使用し、シランカップリング剤（Ｓ）として、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシ
シランを使用した。

【００８７】また実施例３においては、低分子有機化合
物（Ｂ）としてグリオキサールを使用し、アクリルアミ
ド共重合体の塩（Ｃ）として、アクリル酸−アクリルア
ミド共重合体のＮａ塩（アミド含有率が５０％）を使用
し、シランカップリング剤（Ｓ）として、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシランを使用した。

【００８８】また、アクリルアミド共重合体のＮａ塩
（Ｃ）の固形分２９％水溶液における粘度は、下表に示
すように、実施例１においては４００ｃｐｓ、実施例２
においては３００ｃｐｓ、実施例３においては５００ｃ
ｐｓとした。

【００８９】なお、親水性皮膜形成剤の成分においてア
ルカリケイ酸塩として、ＳｉＯ₂ ／Ｎａ₂ Ｏ比が３のも
のを用いた。

【００９０】このようにして得られたアルカリケイ酸塩
（Ａ）を含む親水性皮膜付きアルミニウムフィン材に
は、その製造直後の段階においては、セメント臭やカビ
臭に似た微弱な特有の臭気が生じていなかった。

【００９１】またこれらのフィン材を、２０℃の純水に
１２時間浸漬した後に、セメント臭やカビ臭に似た臭気
が生じるか、否かを測定した。得られた結果を下表にま
とめて示した。

【００９２】なお、臭気の評価として、つぎのように記
載した。

【００９３】臭気の評価 ◎：臭気無し ○：やっと感知し得る臭気あり △：楽に感知し得る臭気あり ×：刺激を伴う強い臭気あり 上記の各種フィン材について、親水性、および成形性を
評価し、得られた結果を下表にあわせて示した。

【００９４】ここで、親水性は、オレイン酸汚染テスト
（１４時間）と流水浸漬テスト（８時間）を交互に３回
ずつ繰り返したサイクルテスト後の段階において、それ
ぞれフィンの水の接触角を図ることにより測定した。

【００９５】なお、親水性の評価は、接触角１５°以下
を◎、１６°〜３０°を○、３１°〜５０°を△、５１
°以上を×と表示した。

【００９６】成形性は、上記親水性皮膜を有するアルミ
ニウムフィン材にバーリング加工を施し、その屈曲部に
クラックを生じるか否かで測定した。

【００９７】ここで、成形性の試験の評価は、つぎのと
おりとした。

【００９８】◎：非常に良好、○：良好、△：やや不
良、×：不良。

【００９９】参考例１〜３ なお、参考のために、上記アルミニウム薄板の表面に、
シランカップリング剤（Ｓ）のみが含まれておらず、他
のアルカリケイ酸塩（Ａ）、カルボニル基を有する低分
子有機化合物（Ｂ）、およびアクリルアミド共重合体ま
たはその塩（Ｃ）についての組成は実施例１〜３と全く
同じとした親水性皮膜形成剤を含む水溶液を塗布し、加
熱乾燥して親水性皮膜を形成し、この親水性皮膜を有す
るアルミニウムフィン材について、上記の場合と同様
に、臭気、親水性、および成形性を評価し、得られた結
果を下表にあわせて示した。

【０１００】なお、臭気、親水性、および成形性の評価
は、それぞれ４段階となされているが、実質的には、こ
れらについて、△と×の評価は表われなかった。

【０１０１】

【表１】

【０１０２】上記表から明らかなように、この発明の親
水性皮膜形成剤によれば、アルミニウムフィン材の表面
に形成されたアルカリケイ酸塩（Ａ）を含む親水性皮膜
特有のセメント臭やカビ臭に似た微弱な臭気を、大幅に
低減せしめることができた。

【０１０３】これに対し、参考例１〜３では、セメント
臭やカビ臭に似た臭気を感知した。

【０１０４】なお、実施例１〜３および参考例１〜３に
おいて得られた親水性皮膜を有する熱交換器用フィン材
は、いずれもすぐれた親水性を有しており、親水性の経
時劣化が少なく、また成形性にもすぐれているものであ
った。なお、フィン材の表面には予めクロメート法によ
る酸化皮膜を形成しているので、耐食性は非常にすぐれ
たものであった。

【０１０５】

【発明の効果】この発明は、上述のように、フィンとチ
ューブを備えたアルミニウム製熱交換器またはそのフィ
ン材の表面に親水性皮膜を形成するために用いられる親
水性皮膜形成剤であって、アルカリケイ酸塩（Ａ）と、
カルボニル基を有する低分子有機化合物（Ｂ）と、アク
リルアミド共重合体またはその塩（Ｃ）と、シランカッ
プリング剤（Ｓ）とを主成分とし、アクリルアミド共重
合体またはその塩（Ｃ）は、（メタ）アクリル酸−アク
リルアミド共重合体、マレイン酸−アクリルアミド共重
合体、ビニルスルホン酸−アクリルアミド共重合体、お
よび（メタ）アリルスルホン酸−アクリルアミド共重合
体、並びにこれらの塩よりなる群の中から選ばれたもの
であり、かつアクリルアミド共重合体またはその塩
（Ｃ）において塩成分を除いた重合体の重量に基づくア
クリルアミド単位含有率が３０〜９０％であるととも
に、アクリルアミド共重合体またはその塩（Ｃ）の固形
分２５〜３０重量％水溶液における粘度が２００〜２０
００ｃｐｓの範囲内であることを特徴とするもので、こ
の発明の親水性皮膜形成剤によれば、アルカリケイ酸塩
（Ａ）（水ガラス）に特有のセメント臭やカビ臭に似た
微弱な臭気を、大幅に低減し得るという効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 克美 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 礒山 永三 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 伊藤 昌明 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィンとチューブを備えたアルミニウム
   製熱交換器またはそのフィン材の表面に親水性皮膜を形
   成するために用いられる親水性皮膜形成剤であって、ア
   ルカリケイ酸塩（Ａ）と、カルボニル基を有する低分子
   有機化合物（Ｂ）と、アクリルアミド共重合体またはそ
   の塩（Ｃ）と、シランカップリング剤（Ｓ）とを主成分
   とし、アクリルアミド共重合体またはその塩（Ｃ）は、
   （メタ）アクリル酸−アクリルアミド共重合体、マレイ
   ン酸−アクリルアミド共重合体、ビニルスルホン酸−ア
   クリルアミド共重合体、および（メタ）アリルスルホン
   酸−アクリルアミド共重合体、並びにこれらの塩よりな
   る群の中から選ばれたものであり、かつアクリルアミド
   共重合体またはその塩（Ｃ）において塩成分を除いた重
   合体の重量に基づくアクリルアミド単位含有率が３０〜
   ９０％であるとともに、アクリルアミド共重合体または
   その塩（Ｃ）の固形分２５〜３０重量％水溶液における
   粘度が２００〜２０００ｃｐｓの範囲内であることを特
   徴とする、アルミニウム製熱交換器またはそのフィン材
   用親水性皮膜形成剤。