塗料組成物、アルミニウムフィン材及び熱交換器
【課題】良好な水濡れ性および耐食性を有し、顔料を含む場合にも耐色落ち性が良好な塗膜を１コートで形成できる塗料組成物、該塗料組成物から形成された塗膜を備えるアルミニウムフィン材、および該アルミニウムフィン材を備えた熱交換器の提供。
【解決手段】本発明の塗料組成物は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布される塗料組成物であって、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有することを特徴とする。
【解決手段】本発明の塗料組成物は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布される塗料組成物であって、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料組成物、エアーコンディショナーなどの熱交換器に用いられるアルミニウムフィン材、及び熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアーコンディショナーや工業用熱交換器などの熱交換器のフィンには、軽量性、加工性、熱伝導性から、アルミニウムやアルミニウム合金が広く使用されている。
エアーコンディショナーでは、熱交換器を冷却側で使用する場合に水が凝集して水滴（結露水）となり、隣り合うフィン間に水のブリッジが形成される場合がある。このような現象が発生すると、空気の通路が狭くなって通風抵抗が大きくなり、熱交換効率が低下することになる。このため、熱交換器用フィンの表面に水濡れ性（親水性）を付与する処理（親水化処理）を施すことにより、速やかに結露水などの水滴を排出させる技術が知られている。フィン材の表面を親水化する方法としては、親水性高分子を塗布し、被膜を形成する方法などが知られている。
【０００３】
また、フィン材を室外機用の熱交換器に使用する場合には、耐食性を求められることがあり、フィン材表面に耐食性の被膜を形成することも多い。
さらに、室外機のケースを通して熱交換器が見えるため、意匠性を向上させるために、フィン材を青色などに着色する場合がある。着色したフィン材を得るためには、親水性の被膜に顔料を添加することが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１４００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱交換器用フィン材に対して耐食性と水濡れ性（親水性）の両方を付与するために、フィン材表面に耐食性のコーティング剤を塗布して被膜を形成した後、その上に親水性のコーティング剤を塗布することが行われている。しかし、この方法で得られる被膜は、良好な耐食性と親水性を兼ね備えるが、２度のコーティング工程を経る必要があり、製造上のコストがかかるという問題がある。
また、着色したフィン材を得るために、親水性高分子よりなる被膜に顔料を含有させると、親水性高分子被膜の透水性が高いこと等によって、その表面に付着した凝縮水に顔料が流出しやすい問題がある。これにより、高分子被膜が色落ちしてしまうとともに、結露水が着色され、その排水箇所に色を付けてしまうなどの問題がある。
【０００６】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、良好な水濡れ性および耐食性を有し、顔料を含む場合にも耐色落ち性が良好な塗膜を１コートで形成できる塗料組成物、該塗料組成物から形成された塗膜を備えるアルミニウムフィン材、および該アルミニウムフィン材を備えた熱交換器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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の塗料組成物は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布される塗料組成物であって、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有することを特徴とする。
本発明の塗料組成物において、前記親水性樹脂が水溶性セルロースであることが好ましい。
本発明の塗料組成物は、さらに、顔料を含有してもよい。
上記課題を解決するため、本発明の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からなる板材と、この板材の表面に上記塗料組成物から形成された塗膜を備えてなり、前記塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２以上であることを特徴とする。
また、本発明の熱交換器は、上記本発明のアルミニウムフィン材を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の塗料組成物は、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有することにより、本発明の塗料組成物から形成された塗膜は、良好な耐食性と水濡れ性を兼ね備える。また、本発明の塗料組成物より形成される塗膜の表面は、粗面化されていることにより水濡れ性（親水性）が良好である。
さらに、本発明の塗料組成物は顔料を含有する場合においても、この塗料組成物より形成される塗膜は耐色落ち性に優れる。そのため、塗膜に結露水等の水分が付着した場合にも顔料が水分中に溶出することが抑制される。
さらにまた、本発明の塗料組成物によれば、１回のコーティング工程で上記効果を奏する塗膜が得られるため、この塗膜を備える各機器や各部材の製造工程を簡略化することができる。
【０００９】
本発明のアルミニウムフィン材は、本発明の塗料組成物より形成された塗膜を備えることにより、良好な耐食性と水濡れ性を兼ね備える。また、塗膜が顔料を含有する場合にも、塗膜表面に付着した結露水に顔料が溶け出すことを抑制できる。
本発明の熱交換器は、本発明のアルミニウムフィン材を備えることにより、アルミニウムフィン材の表面（塗膜の表面）の水濡れ性が良好であるため、フィン材の隣合う壁面同士の間に水のブリッジが形成されるのが抑えられ、空気の通風抵抗を小さく抑えることができる。
また、アルミニウムフィン材は表面を良好な耐食性を有する塗膜で被覆されているため、本発明の熱交換器も良好な耐食性を有する。
さらに、被膜が顔料を含有して意匠性を備え、且つアルミニウムフィン材の表面に結露水が付着した場合でも、上述の説明の如く被膜中の顔料が結露水へと溶出することが抑制されているため、結露水中の着色が抑制された熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るアルミニウムフィン材の一構成例を示す斜視図。
【図２】図１に示すアルミニウムフィン材の部分断面図。
【図３】図１に示すアルミニウムフィン材を複数備えた熱交換器の一例を示す斜視図。
【図４】実施例９、１０及び比較例５の評価結果を示す表。
【図５】実施例における水濡れ性の評価基準を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の塗料組成物、アルミニウムフィン材および熱交換器について詳細に説明する。
図１は、本発明に係るアルミニウムフィン材の一例を示す斜視図、図２は同アルミニウムフィン材の部分断面図、図３は同アルミニウムフィン材を備えた熱交換器の一例を示す斜視図である。
【００１２】
この例のアルミニウムフィン材１０は細長い短冊形状を有しており、銅製の伝熱管を通すラッパ状のフレア１１が、長さ方向に単列、或いは複数列で等間隔に配されている。また、アルミニウムフィン材１０の表面には、伝熱性能の向上を目的にスリット１２などを必要箇所に設けることがある。
図１に示すフィン材１０は、図２に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるフィン用の板材１３の表面に、本発明の塗料組成物より形成された塗膜１４が形成されてなるものである。塗膜１４の塗膜重量は、０．３ｇ／ｍ２以上とされる。
フィン用の板材１３としては、燐酸クロメート処理などの表面処理を施したアルミニウムまたはアルミニウム合金板などが好適に用いられる。板材１３の形状は、特に限定されず、フィン材が適用される熱交換器の形態に応じて適宜選択される。
【００１３】
「塗料組成物」
本発明の塗料組成物は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布される塗料組成物であって、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有してなる。
【００１４】
本発明の塗料組成物に含有されるエステル基を有するウレタン樹脂としては、分子内にエステル基を有する所謂エステル系ウレタン樹脂であればよく、エステル系ウレタン樹脂として従来公知のものを使用することができる。エステル基を有するウレタン樹脂としては具体的には、ＡＤＥＫＡ社製アデカボンタイターＨＵＸ３２０、ＨＵＸ２３２、ＨＵＸ５２２、ＨＵＸ４２０、ＨＵＸ４０１等が挙げられる。
エステル基を有するウレタン樹脂は、分子量の異なる２種以上を混合して用いても構わない。
【００１５】
本発明の塗料組成物に含有される親水性樹脂とは、水酸基、カルボキシル基、エーテル基等の親水性官能基を有する樹脂である。親水性樹脂としては、水溶性セルロース、ポリビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレングリコール樹脂等が挙げられ、これらの１種またか２種以上を組み合わせて用いることができる。
親水性樹脂は、分子量の異なる２種以上を混合して用いても構わない。
【００１６】
本発明の塗料組成物に含有される親水性樹脂として、具体的には、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の水溶性セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース塩（ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩など）等が挙げられ、これらの中でも、水溶性セルロースが特に好ましい。本発明の塗料組成物が水溶性セルロースを含む場合、該塗料組成物より形成される塗膜の水濡れ性が向上する。
【００１７】
本発明の塗料組成物における親水性樹脂の含有量は、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、１０〜８０重量部とされる。
塗料組成物における親水性樹脂の含有量が１０重量部未満の場合、該塗料組成物より形成される塗膜の水濡れ性が不足するおそれがある。また、塗料組成物における親水性樹脂の含有量が８０重量部を超え、かつ、この塗料組成物が顔料を含有する場合、該塗料組成物より形成される塗膜に結露水が付着した場合に、塗膜から結露水に顔料が溶け出し、結露水が着色するおそれがある。以上の理由により、本発明の塗料組成物における親水性樹脂の含有量を、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、１０〜８０重量部と規定した。
さらに、塗料組成物における親水性樹脂の含有量は、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、１０〜６０重量部とすることがより好ましい。親水性樹脂の含有量を１０〜６０重量部とすることにより、塗膜組成物が顔料を含む場合に、該塗膜組成物より形成される塗膜の耐色落ち性（塗膜中の顔料が結露水に溶出することを抑える効果）をより向上することができる。
【００１８】
また、本発明の塗料組成物は、必要に応じて顔料を含有していてもよい。
ここで、顔料は、塗料組成物より形成される塗膜に色相を付与するものである。塗膜１４が色相を有することにより、この塗膜１４を備えるアルミニウムフィン材１０の意匠性が向上する。また、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金からなる板材１３の種類やグレード等によって塗膜１４の色相を変えれば、その色相によって板材１３の種類やグレード等を容易に判別できるという効果が得られる。
【００１９】
顔料としては、有機系顔料、無機系顔料を、目的とする色相に合わせて、単独もしくは複数の顔料を組み合わせて用いることができる。この顔料は、直接、上記したエステル基を有するウレタン樹脂および／または親水性樹脂を含有する高分子溶液に添加してもよく、水や有機溶剤に予め分散させた状態で前記高分子溶液に添加してもよい。
本発明の塗料組成物が顔料を含有する場合、顔料の含有量は特に制限されず、得ようとする色調により決定される。本発明の塗料組成物における顔料の含有量は、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、１５０重量部以下とすることが好ましい。顔料の含有量が１５０重量部を超えると、色落ちしやすくなる場合がある。
【００２０】
なお、本発明の塗料組成物は、前述したような材料の他に、必要に応じて各種添加剤が添加されていてもよい。また、樹脂や顔料の分散性や、塗料組成物の粘度を調製するために、水または水を主成分とする溶媒を含んでいることも好ましい。
【００２１】
本発明者らの検討によれば、ウレタン樹脂単独よりなる塗膜は、耐食性と耐色落ち性には優れるものの、水濡れ性に劣る傾向があった。また、親水性樹脂単独よりなる塗膜は、親水性は優れるものの、顔料を添加した場合に、結露水に顔料が溶け出してしまう問題があった。
本発明者らは鋭意検討した結果、ウレタン樹脂の中でも特にエステル基を有するウレタン樹脂と、親水性樹脂かつ、顔料を含む場合にも、結露水に顔料が溶け出すことを抑制できること（耐色落ち性）を見出した。このように良好な親水性と耐色落ち性が両立できる理由としては、エステル基を有するウレタン樹脂と親水性樹脂を所定範囲で含有する塗料組成物より形成される塗膜は、その表面が粗面化し、親水性が向上するということが挙げられる。エステル基を有するウレタン樹脂と親水性樹脂とを本願所定範囲で含有することにより、形成される塗膜が粗面化する理由は現在のところ明らかではないが、溶媒に分散しているウレタン樹脂が水溶性樹脂の添加により凝集し、塗膜が粗面化する等の理由が考えられる。このように、本発明の塗料組成物より形成される塗膜は、上記した塗膜の粗面化による親水性向上と親水性樹脂由来の親水性が併合された良好な親水性、及び、エステル基を有するウレタン樹脂に由来する耐食性と耐色落ち性を兼ね備える。
【００２２】
上記のような組成でエステル基を有するウレタン樹脂と親水性樹脂、及び、必要に応じて、顔料、各種添加剤、水または水を主成分とする溶媒を配合して混合することにより、本発明の塗料組成物が調製される。
そして、この塗料組成物を基材１３の表面に塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、この塗膜を加熱炉で焼付けすることにより、塗膜１４を得ることができる。
このように、本発明の塗料組成物によれば、１回のコーティング工程で上記効果を奏する塗膜１４が得られるため、この塗膜１４を備える各機器や各部材の製造工程を簡略化することができる。
【００２３】
ここでフィン用の板材１３にあっては、無処理のもの、リン酸クロメート被膜を形成したもの、または、プライマーとなる樹脂被膜を予め塗装したものなど、いずれの形態であっても差し支えない。
塗料の塗布は通常ロールコーター等の塗布装置を用いて、適当な膜厚になるように塗布される。また、焼付けは、通常の熱風式のオーブン等の加熱炉で行われる。焼付けの温度と時間は、配合されている樹脂によって異なってくるが、その配合に於いて親水性、密着性などの特性を踏まえて決定される。塗膜の焼付けは、例えば、２００℃以上３００℃未満の板到達温度で５秒以上保持することにより行うことができる。
【００２４】
本発明のアルミニウムフィン材１０において、塗膜１４の塗膜重量は０．３ｇ／ｍ２以上とされる。塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２未満であると、塗膜１４が薄すぎるために耐食性が低下するおそれがある。なお、塗膜１４の塗膜重量の上限は特に制限されないが、塗膜重量が５.０ｇ／ｍ２を超えると、塗膜１４をそれ以上厚膜化しても耐食性等の各種特性に変化はなく、厚膜化によりコストの上昇に繋がる。そのため、塗膜１４の塗膜重量は０．３ｇ／ｍ２〜５．０ｇ／ｍ２の範囲とすることが好ましい。
以上により、本発明に係るアルミニウムフィン材１０を得ることができる。
【００２５】
本発明のアルミニウムフィン材１０は、本発明の塗料組成物より形成された塗膜１４を備えることにより、良好な耐食性と水濡れ性を兼ね備える。また、塗膜１４が顔料を含有する場合にも、塗膜１４表面に付着した結露水に顔料が溶け出すことを抑制できる。
【００２６】
図３は、本発明のアルミニウムフィン材１０を備えた熱交換器の一例を示した斜視図である。
図３に示す熱交換器２０は、図１及び図２に示すアルミニウムフィン１０と、複数の伝熱管３０とを備えたものである。アルミニウムフィン材１０は、一定の間隔で平行に並べられており、アルミニウムフィン材１０の相互間に空気が流動するようになっている。伝熱管３０は、アルミニウムフィン材１０のフレア１１を貫通しており、その内部を冷媒が流動するようになっている。
図３に示す熱交換器２０は、図１及び図２に示すアルミニウムフィン材１０を備えているので、アルミニウムフィン材１０の表面（塗膜１４の表面）に付着した水が容易に濡れ広がって流れ落ち、水滴が発生し難い。このため、アルミニウムフィン材１０の隣合う壁面同士の間に、水のブリッジが形成されるのが抑えられ、空気の通風抵抗を小さく抑えることができる。そのため、長期にわたって使用した場合でも熱交換能力が低下しにくいものとなる。
また、アルミニウムフィン材１０は表面を良好な耐食性を有する塗膜１４で被覆されているため、本発明の熱交換器２０も良好な耐食性を有する。
さらに、被膜１４が顔料を含有して意匠性を備え、且つアルミニウムフィン材１０の表面に結露水が付着した場合でも、上述の説明の如く被膜１４中の顔料が結露水へと溶出することが抑制されているため、結露水中の着色が抑制された熱交換器２０を提供できる。
【００２７】
以上、本発明に係るアルミニウムフィン材及び熱交換器の実施形態について説明したが、上記したアルミニウムフィン材および熱交換器を構成する各部は一例であって、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
また、以下の各実施例及び各比較例において、塗料組成物に添加する各材料の添加量は、ウレタン樹脂（固形分）１００重量部に対する重量部で示した。
【００２９】
「評価方法」
以下の各実施例及び各比較例における評価は下記の手法で行った。
（１）水濡れ性
塗膜が形成されたアルミニウム板（フィン材）を、冷却器によって１５℃に保持した状態で、湿度９０％温度４０℃の恒温恒湿槽に１０分間静置し、その際の結露状態を目視にて観察した。この観察結果を図５及び以下に示す基準に従い評価した。評価点が高いほど水濡れ性が良好であることを示す。なお、評価点４点以上で水濡れ性が良好、評価点３点で実用レベルである。
１点：水滴が多量発生している
２点：水滴が少量発生している
３点：水膜はあるが、水滴も少量発生している
４点：水膜が途切れている箇所があるが、水滴は発生していない
５点：塗膜全面に途切れのない水膜がある
【００３０】
（２）耐食性
塗膜が形成されたアルミニウム板（フィン材）に、５％ＮａＣｌを５０℃において１０００時間噴霧するＳＳＴ（塩水噴霧試験）を行った。試験後のフィン材の腐食面積率を求め、ＪＩＳ Ｈ８６８１−１９８０に規定する方法に準拠してレーティングを行った。レーティングナンバーが１０に近いほど耐食性が良好であることを示す。なお、レイティングナンバーが９．８以上で耐食性が良好であり、９．３以上で実用レベルである。
（３）耐色落ち性（色落ちｂ値）
頭部の先端面に厚さ５ｍｍ直径３０ｍｍのシリコーンゴム製シートを貼り付けた５５０ｇのハンマーを用意し、シリコーンゴム製シートにより被覆されたハンマー頭部の先端面を覆うようにキムワイプＳ−２００（日本製紙クレシア社製）を８枚重ねて巻きつけた。次に、このキムワイプを水で湿らせて、ハンマーの自重のみが塗膜表面にかかるようにハンマー頭部先端面を塗膜表面に接触させ、塗膜表面（幅３０ｍｍ長さ２００ｍｍの領域）をハンマー頭部を１往復させてキムワイプで擦ることを塗膜上の５箇所で行った。その後、キムワイプの色移り部分（擦り部）と、擦り部でない部分の色調を色差計（色彩色差計ＣＲ４００、コニカミノルタセンシング社製）を用いてＬａｂ表色系で測定した。得られた擦り部のｂ値から擦り部でない部分のｂ値を差し引くことにより、色落ちｂ値を求めた。色落ちｂ値が負であるほど青みが強く、色落ちが大きいことを示す。色落ちｂ値が０に近いほど耐色落ち性が良好であることを示す。なお、色落ちｂ値が−１．０以上で耐色落ち性が良好であり、-３．０以上で実用レベルである。
【００３１】
（実施例１）
エステル基を有するウレタン樹脂（ＡＤＥＫＡ社製アデカボンタイターＨＵＸ３２０）１００重量部、親水性樹脂としてカルボキシメチルセルロース（日本製紙ケミカル社製サンローズＡＴＰ８４）１０重量部、青色顔料（フタロシアニンブルー）１０重量部を水を加えて混合することにより、塗料組成物を調製した。
次に、得られた塗料組成物を、リン酸クロメート処理したＪＩＳ規定Ａ１０５０のアルミニウムからなる板材上にバーコーターを用いて塗膜重量が０．５ｇ／ｍ２となるように塗工し、２００℃で３０秒間焼付けを行うことにより、塗膜を硬化させた。以上の工程により、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例１のフィン材を作製した。
【００３２】
（実施例２〜８、比較例１〜４）
親水性樹脂の添加量を表１に示す重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成し、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例２〜８及び比較例１〜４のフィン材を作製した。
【００３３】
上記で作製した実施例１〜８及び比較例１〜４の各フィン材について、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の評価を行った。結果を表１に併記した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１に示す結果から、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、親水性樹脂を１０〜８０重量部の割合で含有する塗料組成物より形成された塗膜を有する実施例１〜８のフィン材は、良好な水濡れ性、耐食性、耐色落ち性を有することが確認された。これに対し、親水性樹脂の含有量が１０重量部未満である比較例１、２のフィン材は、耐食性、耐色落ち性は優れるものの、水濡れ性が低くなっていた。また、親水性樹脂の含有量が８０重量部を超える比較例３、４では、水濡れ性は優れるものの、耐食性が低く、耐色落ち性も低下していた。
【００３６】
（実施例９、１０、比較例５）
親水性樹脂の含有量を図４の表に示す重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成し、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例９、１０及び比較例５のフィン材を作製した。
得られた各フィン材について、水濡れ性の評価を行った。また、各フィン材の塗膜の十点表面粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠）をレーザー顕微鏡を用いて測定した。さらに、各フィン材の塗膜の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察した。得られた水濡れ性の評価結果と十点表面粗さＲｚを、塗膜表面のＳＥＭ写真と共に図４に示す。
【００３７】
図４に示す結果より、親水性樹脂を所定範囲で含有する本発明の塗料組成物より形成された塗膜を有する実施例９、１０のフィン材は、塗膜表面の十点表面粗さＲｚが大きく、塗膜表面が粗面化しており、親水性が向上して水濡れ性が良好となっていた。これに対し、親水性樹脂の含有量が本発明の所定範囲を外れている比較例５のフィン材は、塗膜表面の十点表面粗さＲｚが小さく、水濡れ性が低くなっていた。
【００３８】
（実施例１１〜１９、比較例６、７）
エステル基を有するウレタン樹脂（ＡＤＥＫＡ社製アデカボンタイターＨＵＸ３２０）１００重量部、親水性樹脂としてカルボキシメチルセルロース（日本製紙ケミカル社製サンローズＡＰＰ８４）２４重量部、青色顔料（フタロシアニンブルー）１０重量部を水を加えて混合することにより、塗料組成物を調製した。
次に、得られた塗料組成物を、リン酸クロメート処理したＪＩＳ規定Ａ１０５０のアルミニウムからなる板材上にバーコーターを用いて表２記載の塗膜重量となるように塗工し、２００℃で３０秒間焼付けを行うことにより、塗膜を硬化させた。以上の工程により、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例１１〜１９及び比較例６、７のフィン材を作製した。
【００３９】
（実施例２０）
顔料を添加せずに塗料組成物を調製し、塗膜重量が０．８ｇ／ｍ２となるように塗膜を形成したこと以外は、実施例１１〜１９及び比較例６、７と同様にして、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例２０のフィン材を作製した。
【００４０】
上記で作製した実施例１１〜２０及び比較例６、７の各フィン材について、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の評価を行った。結果を表２に併記した。なお、表２において、意匠性とは塗膜の着色の有無を反映しており、塗膜が着色されたものは意匠性が有りと判定した。
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２に示す結果から、塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２以上の塗膜が形成された実施例１１〜２０のフィン材は、良好な水濡れ性、耐食性、耐色落ち性を有することが確認された。これに対し、塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２未満の塗膜が形成された比較例６、７のフィン材は、耐色落ち性は優れるものの、水濡れ性及び耐食性が低くなっていた。
【００４３】
（実施例２１〜２４、比較例８、９）
ウレタン樹脂の種類を表３記載の樹脂に変更し、親水性樹脂の添加量を同表記載の重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成し、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例２１〜２４及び比較例８、９のフィン材を作製した。
作製した実施例２１〜２４及び比較例８、９の各フィン材について、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の評価を行った。結果を表３に併記した。
【００４４】
【表３】
【００４５】
表３に示す結果から、エステル基を有するウレタン樹脂と親水性樹脂を所定範囲で含有する塗料組成物より形成された塗膜を有する実施例２１〜２４のフィン材は、良好な水濡れ性、耐食性、耐色落ち性を有することが確認された。これに対し、本発明所定以外の樹脂骨格を有するウレタン樹脂と親水性樹脂を含有する塗料組成物より形成された塗膜を有する比較例８、９のフィン材は、耐食性と耐色落ち性は優れるものの、水濡れ性が著しく劣っていた。
【００４６】
（実施例２５〜３４、比較例１０、１１）
親水性樹脂の種類と添加量を表４記載のものに変更した以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成し、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例２５〜３４、比較例１０、１１のフィン材を作製した。
作製した実施例２５〜３４、比較例１０、１１の各フィン材について、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の評価を行った。結果を表４に併記した。
【００４７】
【表４】
【００４８】
表４に示す結果から、親水性樹脂として、水溶性セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウムのいずれかを含む塗膜を有する実施例２５〜３４のフィン材は、良好な水濡れ性、耐食性、耐色落ち性を有することが確認された。特に、親水性樹脂として水溶性セルロースを含む塗膜を有する実施例２５〜３０のフィン材は、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の全てがバランスよく優れていた。これに対し、親水性樹脂として親水性の低いアクリル変性エポキシ樹脂を含む塗膜を有する比較例１０、１１のフィン材は、耐食性と耐色落ち性は優れるものの、水濡れ性が著しく劣っていた。
【符号の説明】
【００４９】
１０…アルミニウムフィン材、１２…スリット、１３…板材、１４…塗膜、２０…熱交換器、３０…伝熱管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料組成物、エアーコンディショナーなどの熱交換器に用いられるアルミニウムフィン材、及び熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアーコンディショナーや工業用熱交換器などの熱交換器のフィンには、軽量性、加工性、熱伝導性から、アルミニウムやアルミニウム合金が広く使用されている。
エアーコンディショナーでは、熱交換器を冷却側で使用する場合に水が凝集して水滴（結露水）となり、隣り合うフィン間に水のブリッジが形成される場合がある。このような現象が発生すると、空気の通路が狭くなって通風抵抗が大きくなり、熱交換効率が低下することになる。このため、熱交換器用フィンの表面に水濡れ性（親水性）を付与する処理（親水化処理）を施すことにより、速やかに結露水などの水滴を排出させる技術が知られている。フィン材の表面を親水化する方法としては、親水性高分子を塗布し、被膜を形成する方法などが知られている。
【０００３】
また、フィン材を室外機用の熱交換器に使用する場合には、耐食性を求められることがあり、フィン材表面に耐食性の被膜を形成することも多い。
さらに、室外機のケースを通して熱交換器が見えるため、意匠性を向上させるために、フィン材を青色などに着色する場合がある。着色したフィン材を得るためには、親水性の被膜に顔料を添加することが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１４００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱交換器用フィン材に対して耐食性と水濡れ性（親水性）の両方を付与するために、フィン材表面に耐食性のコーティング剤を塗布して被膜を形成した後、その上に親水性のコーティング剤を塗布することが行われている。しかし、この方法で得られる被膜は、良好な耐食性と親水性を兼ね備えるが、２度のコーティング工程を経る必要があり、製造上のコストがかかるという問題がある。
また、着色したフィン材を得るために、親水性高分子よりなる被膜に顔料を含有させると、親水性高分子被膜の透水性が高いこと等によって、その表面に付着した凝縮水に顔料が流出しやすい問題がある。これにより、高分子被膜が色落ちしてしまうとともに、結露水が着色され、その排水箇所に色を付けてしまうなどの問題がある。
【０００６】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、良好な水濡れ性および耐食性を有し、顔料を含む場合にも耐色落ち性が良好な塗膜を１コートで形成できる塗料組成物、該塗料組成物から形成された塗膜を備えるアルミニウムフィン材、および該アルミニウムフィン材を備えた熱交換器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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の塗料組成物は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布される塗料組成物であって、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有することを特徴とする。
本発明の塗料組成物において、前記親水性樹脂が水溶性セルロースであることが好ましい。
本発明の塗料組成物は、さらに、顔料を含有してもよい。
上記課題を解決するため、本発明の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からなる板材と、この板材の表面に上記塗料組成物から形成された塗膜を備えてなり、前記塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２以上であることを特徴とする。
また、本発明の熱交換器は、上記本発明のアルミニウムフィン材を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の塗料組成物は、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有することにより、本発明の塗料組成物から形成された塗膜は、良好な耐食性と水濡れ性を兼ね備える。また、本発明の塗料組成物より形成される塗膜の表面は、粗面化されていることにより水濡れ性（親水性）が良好である。
さらに、本発明の塗料組成物は顔料を含有する場合においても、この塗料組成物より形成される塗膜は耐色落ち性に優れる。そのため、塗膜に結露水等の水分が付着した場合にも顔料が水分中に溶出することが抑制される。
さらにまた、本発明の塗料組成物によれば、１回のコーティング工程で上記効果を奏する塗膜が得られるため、この塗膜を備える各機器や各部材の製造工程を簡略化することができる。
【０００９】
本発明のアルミニウムフィン材は、本発明の塗料組成物より形成された塗膜を備えることにより、良好な耐食性と水濡れ性を兼ね備える。また、塗膜が顔料を含有する場合にも、塗膜表面に付着した結露水に顔料が溶け出すことを抑制できる。
本発明の熱交換器は、本発明のアルミニウムフィン材を備えることにより、アルミニウムフィン材の表面（塗膜の表面）の水濡れ性が良好であるため、フィン材の隣合う壁面同士の間に水のブリッジが形成されるのが抑えられ、空気の通風抵抗を小さく抑えることができる。
また、アルミニウムフィン材は表面を良好な耐食性を有する塗膜で被覆されているため、本発明の熱交換器も良好な耐食性を有する。
さらに、被膜が顔料を含有して意匠性を備え、且つアルミニウムフィン材の表面に結露水が付着した場合でも、上述の説明の如く被膜中の顔料が結露水へと溶出することが抑制されているため、結露水中の着色が抑制された熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るアルミニウムフィン材の一構成例を示す斜視図。
【図２】図１に示すアルミニウムフィン材の部分断面図。
【図３】図１に示すアルミニウムフィン材を複数備えた熱交換器の一例を示す斜視図。
【図４】実施例９、１０及び比較例５の評価結果を示す表。
【図５】実施例における水濡れ性の評価基準を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の塗料組成物、アルミニウムフィン材および熱交換器について詳細に説明する。
図１は、本発明に係るアルミニウムフィン材の一例を示す斜視図、図２は同アルミニウムフィン材の部分断面図、図３は同アルミニウムフィン材を備えた熱交換器の一例を示す斜視図である。
【００１２】
この例のアルミニウムフィン材１０は細長い短冊形状を有しており、銅製の伝熱管を通すラッパ状のフレア１１が、長さ方向に単列、或いは複数列で等間隔に配されている。また、アルミニウムフィン材１０の表面には、伝熱性能の向上を目的にスリット１２などを必要箇所に設けることがある。
図１に示すフィン材１０は、図２に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるフィン用の板材１３の表面に、本発明の塗料組成物より形成された塗膜１４が形成されてなるものである。塗膜１４の塗膜重量は、０．３ｇ／ｍ２以上とされる。
フィン用の板材１３としては、燐酸クロメート処理などの表面処理を施したアルミニウムまたはアルミニウム合金板などが好適に用いられる。板材１３の形状は、特に限定されず、フィン材が適用される熱交換器の形態に応じて適宜選択される。
【００１３】
「塗料組成物」
本発明の塗料組成物は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布される塗料組成物であって、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有してなる。
【００１４】
本発明の塗料組成物に含有されるエステル基を有するウレタン樹脂としては、分子内にエステル基を有する所謂エステル系ウレタン樹脂であればよく、エステル系ウレタン樹脂として従来公知のものを使用することができる。エステル基を有するウレタン樹脂としては具体的には、ＡＤＥＫＡ社製アデカボンタイターＨＵＸ３２０、ＨＵＸ２３２、ＨＵＸ５２２、ＨＵＸ４２０、ＨＵＸ４０１等が挙げられる。
エステル基を有するウレタン樹脂は、分子量の異なる２種以上を混合して用いても構わない。
【００１５】
本発明の塗料組成物に含有される親水性樹脂とは、水酸基、カルボキシル基、エーテル基等の親水性官能基を有する樹脂である。親水性樹脂としては、水溶性セルロース、ポリビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレングリコール樹脂等が挙げられ、これらの１種またか２種以上を組み合わせて用いることができる。
親水性樹脂は、分子量の異なる２種以上を混合して用いても構わない。
【００１６】
本発明の塗料組成物に含有される親水性樹脂として、具体的には、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の水溶性セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース塩（ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩など）等が挙げられ、これらの中でも、水溶性セルロースが特に好ましい。本発明の塗料組成物が水溶性セルロースを含む場合、該塗料組成物より形成される塗膜の水濡れ性が向上する。
【００１７】
本発明の塗料組成物における親水性樹脂の含有量は、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、１０〜８０重量部とされる。
塗料組成物における親水性樹脂の含有量が１０重量部未満の場合、該塗料組成物より形成される塗膜の水濡れ性が不足するおそれがある。また、塗料組成物における親水性樹脂の含有量が８０重量部を超え、かつ、この塗料組成物が顔料を含有する場合、該塗料組成物より形成される塗膜に結露水が付着した場合に、塗膜から結露水に顔料が溶け出し、結露水が着色するおそれがある。以上の理由により、本発明の塗料組成物における親水性樹脂の含有量を、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、１０〜８０重量部と規定した。
さらに、塗料組成物における親水性樹脂の含有量は、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、１０〜６０重量部とすることがより好ましい。親水性樹脂の含有量を１０〜６０重量部とすることにより、塗膜組成物が顔料を含む場合に、該塗膜組成物より形成される塗膜の耐色落ち性（塗膜中の顔料が結露水に溶出することを抑える効果）をより向上することができる。
【００１８】
また、本発明の塗料組成物は、必要に応じて顔料を含有していてもよい。
ここで、顔料は、塗料組成物より形成される塗膜に色相を付与するものである。塗膜１４が色相を有することにより、この塗膜１４を備えるアルミニウムフィン材１０の意匠性が向上する。また、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金からなる板材１３の種類やグレード等によって塗膜１４の色相を変えれば、その色相によって板材１３の種類やグレード等を容易に判別できるという効果が得られる。
【００１９】
顔料としては、有機系顔料、無機系顔料を、目的とする色相に合わせて、単独もしくは複数の顔料を組み合わせて用いることができる。この顔料は、直接、上記したエステル基を有するウレタン樹脂および／または親水性樹脂を含有する高分子溶液に添加してもよく、水や有機溶剤に予め分散させた状態で前記高分子溶液に添加してもよい。
本発明の塗料組成物が顔料を含有する場合、顔料の含有量は特に制限されず、得ようとする色調により決定される。本発明の塗料組成物における顔料の含有量は、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、１５０重量部以下とすることが好ましい。顔料の含有量が１５０重量部を超えると、色落ちしやすくなる場合がある。
【００２０】
なお、本発明の塗料組成物は、前述したような材料の他に、必要に応じて各種添加剤が添加されていてもよい。また、樹脂や顔料の分散性や、塗料組成物の粘度を調製するために、水または水を主成分とする溶媒を含んでいることも好ましい。
【００２１】
本発明者らの検討によれば、ウレタン樹脂単独よりなる塗膜は、耐食性と耐色落ち性には優れるものの、水濡れ性に劣る傾向があった。また、親水性樹脂単独よりなる塗膜は、親水性は優れるものの、顔料を添加した場合に、結露水に顔料が溶け出してしまう問題があった。
本発明者らは鋭意検討した結果、ウレタン樹脂の中でも特にエステル基を有するウレタン樹脂と、親水性樹脂かつ、顔料を含む場合にも、結露水に顔料が溶け出すことを抑制できること（耐色落ち性）を見出した。このように良好な親水性と耐色落ち性が両立できる理由としては、エステル基を有するウレタン樹脂と親水性樹脂を所定範囲で含有する塗料組成物より形成される塗膜は、その表面が粗面化し、親水性が向上するということが挙げられる。エステル基を有するウレタン樹脂と親水性樹脂とを本願所定範囲で含有することにより、形成される塗膜が粗面化する理由は現在のところ明らかではないが、溶媒に分散しているウレタン樹脂が水溶性樹脂の添加により凝集し、塗膜が粗面化する等の理由が考えられる。このように、本発明の塗料組成物より形成される塗膜は、上記した塗膜の粗面化による親水性向上と親水性樹脂由来の親水性が併合された良好な親水性、及び、エステル基を有するウレタン樹脂に由来する耐食性と耐色落ち性を兼ね備える。
【００２２】
上記のような組成でエステル基を有するウレタン樹脂と親水性樹脂、及び、必要に応じて、顔料、各種添加剤、水または水を主成分とする溶媒を配合して混合することにより、本発明の塗料組成物が調製される。
そして、この塗料組成物を基材１３の表面に塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、この塗膜を加熱炉で焼付けすることにより、塗膜１４を得ることができる。
このように、本発明の塗料組成物によれば、１回のコーティング工程で上記効果を奏する塗膜１４が得られるため、この塗膜１４を備える各機器や各部材の製造工程を簡略化することができる。
【００２３】
ここでフィン用の板材１３にあっては、無処理のもの、リン酸クロメート被膜を形成したもの、または、プライマーとなる樹脂被膜を予め塗装したものなど、いずれの形態であっても差し支えない。
塗料の塗布は通常ロールコーター等の塗布装置を用いて、適当な膜厚になるように塗布される。また、焼付けは、通常の熱風式のオーブン等の加熱炉で行われる。焼付けの温度と時間は、配合されている樹脂によって異なってくるが、その配合に於いて親水性、密着性などの特性を踏まえて決定される。塗膜の焼付けは、例えば、２００℃以上３００℃未満の板到達温度で５秒以上保持することにより行うことができる。
【００２４】
本発明のアルミニウムフィン材１０において、塗膜１４の塗膜重量は０．３ｇ／ｍ２以上とされる。塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２未満であると、塗膜１４が薄すぎるために耐食性が低下するおそれがある。なお、塗膜１４の塗膜重量の上限は特に制限されないが、塗膜重量が５.０ｇ／ｍ２を超えると、塗膜１４をそれ以上厚膜化しても耐食性等の各種特性に変化はなく、厚膜化によりコストの上昇に繋がる。そのため、塗膜１４の塗膜重量は０．３ｇ／ｍ２〜５．０ｇ／ｍ２の範囲とすることが好ましい。
以上により、本発明に係るアルミニウムフィン材１０を得ることができる。
【００２５】
本発明のアルミニウムフィン材１０は、本発明の塗料組成物より形成された塗膜１４を備えることにより、良好な耐食性と水濡れ性を兼ね備える。また、塗膜１４が顔料を含有する場合にも、塗膜１４表面に付着した結露水に顔料が溶け出すことを抑制できる。
【００２６】
図３は、本発明のアルミニウムフィン材１０を備えた熱交換器の一例を示した斜視図である。
図３に示す熱交換器２０は、図１及び図２に示すアルミニウムフィン１０と、複数の伝熱管３０とを備えたものである。アルミニウムフィン材１０は、一定の間隔で平行に並べられており、アルミニウムフィン材１０の相互間に空気が流動するようになっている。伝熱管３０は、アルミニウムフィン材１０のフレア１１を貫通しており、その内部を冷媒が流動するようになっている。
図３に示す熱交換器２０は、図１及び図２に示すアルミニウムフィン材１０を備えているので、アルミニウムフィン材１０の表面（塗膜１４の表面）に付着した水が容易に濡れ広がって流れ落ち、水滴が発生し難い。このため、アルミニウムフィン材１０の隣合う壁面同士の間に、水のブリッジが形成されるのが抑えられ、空気の通風抵抗を小さく抑えることができる。そのため、長期にわたって使用した場合でも熱交換能力が低下しにくいものとなる。
また、アルミニウムフィン材１０は表面を良好な耐食性を有する塗膜１４で被覆されているため、本発明の熱交換器２０も良好な耐食性を有する。
さらに、被膜１４が顔料を含有して意匠性を備え、且つアルミニウムフィン材１０の表面に結露水が付着した場合でも、上述の説明の如く被膜１４中の顔料が結露水へと溶出することが抑制されているため、結露水中の着色が抑制された熱交換器２０を提供できる。
【００２７】
以上、本発明に係るアルミニウムフィン材及び熱交換器の実施形態について説明したが、上記したアルミニウムフィン材および熱交換器を構成する各部は一例であって、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
また、以下の各実施例及び各比較例において、塗料組成物に添加する各材料の添加量は、ウレタン樹脂（固形分）１００重量部に対する重量部で示した。
【００２９】
「評価方法」
以下の各実施例及び各比較例における評価は下記の手法で行った。
（１）水濡れ性
塗膜が形成されたアルミニウム板（フィン材）を、冷却器によって１５℃に保持した状態で、湿度９０％温度４０℃の恒温恒湿槽に１０分間静置し、その際の結露状態を目視にて観察した。この観察結果を図５及び以下に示す基準に従い評価した。評価点が高いほど水濡れ性が良好であることを示す。なお、評価点４点以上で水濡れ性が良好、評価点３点で実用レベルである。
１点：水滴が多量発生している
２点：水滴が少量発生している
３点：水膜はあるが、水滴も少量発生している
４点：水膜が途切れている箇所があるが、水滴は発生していない
５点：塗膜全面に途切れのない水膜がある
【００３０】
（２）耐食性
塗膜が形成されたアルミニウム板（フィン材）に、５％ＮａＣｌを５０℃において１０００時間噴霧するＳＳＴ（塩水噴霧試験）を行った。試験後のフィン材の腐食面積率を求め、ＪＩＳ Ｈ８６８１−１９８０に規定する方法に準拠してレーティングを行った。レーティングナンバーが１０に近いほど耐食性が良好であることを示す。なお、レイティングナンバーが９．８以上で耐食性が良好であり、９．３以上で実用レベルである。
（３）耐色落ち性（色落ちｂ値）
頭部の先端面に厚さ５ｍｍ直径３０ｍｍのシリコーンゴム製シートを貼り付けた５５０ｇのハンマーを用意し、シリコーンゴム製シートにより被覆されたハンマー頭部の先端面を覆うようにキムワイプＳ−２００（日本製紙クレシア社製）を８枚重ねて巻きつけた。次に、このキムワイプを水で湿らせて、ハンマーの自重のみが塗膜表面にかかるようにハンマー頭部先端面を塗膜表面に接触させ、塗膜表面（幅３０ｍｍ長さ２００ｍｍの領域）をハンマー頭部を１往復させてキムワイプで擦ることを塗膜上の５箇所で行った。その後、キムワイプの色移り部分（擦り部）と、擦り部でない部分の色調を色差計（色彩色差計ＣＲ４００、コニカミノルタセンシング社製）を用いてＬａｂ表色系で測定した。得られた擦り部のｂ値から擦り部でない部分のｂ値を差し引くことにより、色落ちｂ値を求めた。色落ちｂ値が負であるほど青みが強く、色落ちが大きいことを示す。色落ちｂ値が０に近いほど耐色落ち性が良好であることを示す。なお、色落ちｂ値が−１．０以上で耐色落ち性が良好であり、-３．０以上で実用レベルである。
【００３１】
（実施例１）
エステル基を有するウレタン樹脂（ＡＤＥＫＡ社製アデカボンタイターＨＵＸ３２０）１００重量部、親水性樹脂としてカルボキシメチルセルロース（日本製紙ケミカル社製サンローズＡＴＰ８４）１０重量部、青色顔料（フタロシアニンブルー）１０重量部を水を加えて混合することにより、塗料組成物を調製した。
次に、得られた塗料組成物を、リン酸クロメート処理したＪＩＳ規定Ａ１０５０のアルミニウムからなる板材上にバーコーターを用いて塗膜重量が０．５ｇ／ｍ２となるように塗工し、２００℃で３０秒間焼付けを行うことにより、塗膜を硬化させた。以上の工程により、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例１のフィン材を作製した。
【００３２】
（実施例２〜８、比較例１〜４）
親水性樹脂の添加量を表１に示す重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成し、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例２〜８及び比較例１〜４のフィン材を作製した。
【００３３】
上記で作製した実施例１〜８及び比較例１〜４の各フィン材について、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の評価を行った。結果を表１に併記した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１に示す結果から、エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部に対して、親水性樹脂を１０〜８０重量部の割合で含有する塗料組成物より形成された塗膜を有する実施例１〜８のフィン材は、良好な水濡れ性、耐食性、耐色落ち性を有することが確認された。これに対し、親水性樹脂の含有量が１０重量部未満である比較例１、２のフィン材は、耐食性、耐色落ち性は優れるものの、水濡れ性が低くなっていた。また、親水性樹脂の含有量が８０重量部を超える比較例３、４では、水濡れ性は優れるものの、耐食性が低く、耐色落ち性も低下していた。
【００３６】
（実施例９、１０、比較例５）
親水性樹脂の含有量を図４の表に示す重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成し、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例９、１０及び比較例５のフィン材を作製した。
得られた各フィン材について、水濡れ性の評価を行った。また、各フィン材の塗膜の十点表面粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠）をレーザー顕微鏡を用いて測定した。さらに、各フィン材の塗膜の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察した。得られた水濡れ性の評価結果と十点表面粗さＲｚを、塗膜表面のＳＥＭ写真と共に図４に示す。
【００３７】
図４に示す結果より、親水性樹脂を所定範囲で含有する本発明の塗料組成物より形成された塗膜を有する実施例９、１０のフィン材は、塗膜表面の十点表面粗さＲｚが大きく、塗膜表面が粗面化しており、親水性が向上して水濡れ性が良好となっていた。これに対し、親水性樹脂の含有量が本発明の所定範囲を外れている比較例５のフィン材は、塗膜表面の十点表面粗さＲｚが小さく、水濡れ性が低くなっていた。
【００３８】
（実施例１１〜１９、比較例６、７）
エステル基を有するウレタン樹脂（ＡＤＥＫＡ社製アデカボンタイターＨＵＸ３２０）１００重量部、親水性樹脂としてカルボキシメチルセルロース（日本製紙ケミカル社製サンローズＡＰＰ８４）２４重量部、青色顔料（フタロシアニンブルー）１０重量部を水を加えて混合することにより、塗料組成物を調製した。
次に、得られた塗料組成物を、リン酸クロメート処理したＪＩＳ規定Ａ１０５０のアルミニウムからなる板材上にバーコーターを用いて表２記載の塗膜重量となるように塗工し、２００℃で３０秒間焼付けを行うことにより、塗膜を硬化させた。以上の工程により、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例１１〜１９及び比較例６、７のフィン材を作製した。
【００３９】
（実施例２０）
顔料を添加せずに塗料組成物を調製し、塗膜重量が０．８ｇ／ｍ２となるように塗膜を形成したこと以外は、実施例１１〜１９及び比較例６、７と同様にして、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例２０のフィン材を作製した。
【００４０】
上記で作製した実施例１１〜２０及び比較例６、７の各フィン材について、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の評価を行った。結果を表２に併記した。なお、表２において、意匠性とは塗膜の着色の有無を反映しており、塗膜が着色されたものは意匠性が有りと判定した。
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２に示す結果から、塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２以上の塗膜が形成された実施例１１〜２０のフィン材は、良好な水濡れ性、耐食性、耐色落ち性を有することが確認された。これに対し、塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２未満の塗膜が形成された比較例６、７のフィン材は、耐色落ち性は優れるものの、水濡れ性及び耐食性が低くなっていた。
【００４３】
（実施例２１〜２４、比較例８、９）
ウレタン樹脂の種類を表３記載の樹脂に変更し、親水性樹脂の添加量を同表記載の重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成し、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例２１〜２４及び比較例８、９のフィン材を作製した。
作製した実施例２１〜２４及び比較例８、９の各フィン材について、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の評価を行った。結果を表３に併記した。
【００４４】
【表３】
【００４５】
表３に示す結果から、エステル基を有するウレタン樹脂と親水性樹脂を所定範囲で含有する塗料組成物より形成された塗膜を有する実施例２１〜２４のフィン材は、良好な水濡れ性、耐食性、耐色落ち性を有することが確認された。これに対し、本発明所定以外の樹脂骨格を有するウレタン樹脂と親水性樹脂を含有する塗料組成物より形成された塗膜を有する比較例８、９のフィン材は、耐食性と耐色落ち性は優れるものの、水濡れ性が著しく劣っていた。
【００４６】
（実施例２５〜３４、比較例１０、１１）
親水性樹脂の種類と添加量を表４記載のものに変更した以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成し、アルミニウム板材の表面上に塗膜が形成された実施例２５〜３４、比較例１０、１１のフィン材を作製した。
作製した実施例２５〜３４、比較例１０、１１の各フィン材について、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の評価を行った。結果を表４に併記した。
【００４７】
【表４】
【００４８】
表４に示す結果から、親水性樹脂として、水溶性セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウムのいずれかを含む塗膜を有する実施例２５〜３４のフィン材は、良好な水濡れ性、耐食性、耐色落ち性を有することが確認された。特に、親水性樹脂として水溶性セルロースを含む塗膜を有する実施例２５〜３０のフィン材は、水濡れ性、耐食性、耐色落ち性の全てがバランスよく優れていた。これに対し、親水性樹脂として親水性の低いアクリル変性エポキシ樹脂を含む塗膜を有する比較例１０、１１のフィン材は、耐食性と耐色落ち性は優れるものの、水濡れ性が著しく劣っていた。
【符号の説明】
【００４９】
１０…アルミニウムフィン材、１２…スリット、１３…板材、１４…塗膜、２０…熱交換器、３０…伝熱管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布される塗料組成物であって、
エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有することを特徴とする塗料組成物。
【請求項２】
前記親水性樹脂が水溶性セルロースであることを特徴とする請求項１に記載の塗料組成物。
【請求項３】
顔料を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の塗料組成物。
【請求項４】
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる板材と、この板材の表面に請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗料組成物から形成された塗膜を備えてなり、前記塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２以上であることを特徴とするアルミニウムフィン材。
【請求項５】
請求項４に記載のアルミニウムフィン材を備えてなることを特徴とする熱交換器。
【請求項１】
アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布される塗料組成物であって、
エステル基を有するウレタン樹脂１００重量部と、親水性樹脂１０〜８０重量部を含有することを特徴とする塗料組成物。
【請求項２】
前記親水性樹脂が水溶性セルロースであることを特徴とする請求項１に記載の塗料組成物。
【請求項３】
顔料を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の塗料組成物。
【請求項４】
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる板材と、この板材の表面に請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗料組成物から形成された塗膜を備えてなり、前記塗膜重量が０．３ｇ／ｍ２以上であることを特徴とするアルミニウムフィン材。
【請求項５】
請求項４に記載のアルミニウムフィン材を備えてなることを特徴とする熱交換器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１３１９４０（Ｐ２０１２−１３１９４０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６６３６（Ｐ２０１０−２８６６３６）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００１７６７０７）三菱アルミニウム株式会社 (446)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００１７６７０７）三菱アルミニウム株式会社 (446)
【Ｆターム（参考）】
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