撥水性・抗菌防黴性に優れたアルミニウム塗装材
【課題】
熱交換機のフィン表面の凝縮水を排除することが可能な、撥水性、防菌防黴性に優れた撥水性樹脂塗膜を形成したアルミニウム塗装材を提供する。
【解決手段】
アルミニウム又はアルミニウム合金の基材と、該基材の少なくとも一方の面にフッ素系及びシリコーン系樹脂からなり防菌防黴剤を含む樹脂塗膜量０．０５〜２０ｇ／ｍ２となる撥水性樹脂塗膜が形成され、該防菌防黴剤が該水性樹脂塗膜に０．０１〜１ｇ／ｍ２含有されていることを特徴とするアルミニウム塗装材とする。
熱交換機のフィン表面の凝縮水を排除することが可能な、撥水性、防菌防黴性に優れた撥水性樹脂塗膜を形成したアルミニウム塗装材を提供する。
【解決手段】
アルミニウム又はアルミニウム合金の基材と、該基材の少なくとも一方の面にフッ素系及びシリコーン系樹脂からなり防菌防黴剤を含む樹脂塗膜量０．０５〜２０ｇ／ｍ２となる撥水性樹脂塗膜が形成され、該防菌防黴剤が該水性樹脂塗膜に０．０１〜１ｇ／ｍ２含有されていることを特徴とするアルミニウム塗装材とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム材又はアルミニウム合金材の表面に撥水性、抗菌防黴性に優れた撥水性樹脂塗膜を形成したアルミニウム塗装材に関する。
【背景技術】
【０００２】
撥水性を有するアルミニウム塗装材は様々な用途について提案されているが、本明細書においては空調機を例に挙げてその熱交換器のフィン材の場合について述べることとする。
最近の空調機用熱交換器は、軽量化のために、熱効率の向上とコンパクト化が要求され、フィン間隔をでき得る限り狭くする設計が取り入れられてきた。空調機用熱交換器は、冷房運転中に空気中の水分がアルミニウムフィンの表面に凝縮水となって付着する。金属材料の表面は、一般に親水性に乏しいため、この凝縮水はフィン表面に半円形もしくはフィン間にブリッジ状になって存在することになる。これはフィン間の空気の流れを妨げ、通風抵抗を増大させ、熱交換効率を著しく低下させる原因となっていた。熱交換器の熱効率を向上させるには、フィン表面の凝縮水を迅速に排除することが必要である。
【０００３】
この解決法として、（１）アルミニウム合金フィン表面に高親水性樹脂塗膜を形成し、凝縮水を薄い水膜として流下せしめる、又は、その逆に、（２）アルミニウム合金フィン表面に撥水性樹脂塗膜を形成し、凝縮水を表面に付着させないようにする、ことが考えられる。
【０００４】
高親水性樹脂塗膜を付与する方法としては、カルボキシメチルセルロースとポリエチレングリコールを含有する組成物を塗布し、親水性の樹脂塗膜を形成させる方法（特許文献１参照）などが提案されている。
【０００５】
しかしながら、室内機では、親水性樹脂塗膜にて満足することは出来たが、冬季の室外機では結霧水が氷結して霜となり、暖房性能を低下させるという問題点があったことから、撥水性樹脂塗膜の提案があった。
【０００６】
その他シリコーン系あるいはフッ素系撥水樹脂塗膜に無機充填材を含有させたもの（特許文献２及び３参照）、電着塗料にシリカまたはチタニアを葡萄の房状にして含有させた撥水樹脂塗膜があるが（特許文献４参照）、特許文献２及び３の技術では撥水樹脂塗膜中の粒子が脱落しやすく、特許文献４の技術では十分な撥水性がなかったり、製法が複雑である問題がある。
【特許文献１】特開２０００−０２８２９１号公報
【特許文献２】特開平３−２４４６８０号公報
【特許文献３】特開平５−２２２３３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２３８９４７号公報
【０００７】
また、空調機器等に用いられている熱交換器は、夏にはフィンに結露が生じ易く、フィンの間を空気が通るため塵埃や細菌又は黴等が付着し易いなど、その表面に細菌又は黴等が発生し易い条件が揃っている。一旦細菌や黴等が発生すると、不快な悪臭が発生したり、アレルギーに影響を与えるなどの問題点があった。そのため、プレコート樹脂塗膜処理を行う際に、プレコート処理剤に防菌防黴剤を添加することが知られている。しかしながら、プレコート樹脂塗膜は極めて薄く、防菌防黴剤を添加すると撥水性等の樹脂塗膜物性自体に悪影響を及ぼすため添加量を多くすることはできず、その結果、プレコート処理の抗菌防黴性の実効は余り大きいものではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明者らは、従来技術における問題点に鑑み、比較的容易な方法で、撥水性が高く、特定の防菌防黴剤を添加することにより、超撥水性の実現も可能であり、抗菌防黴性を付与でき、熱交換機のフィン表面の凝縮水を排除することが可能な金属塗装材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】
【０００９】
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、以下の発明からなる。
本発明は請求項１において、アルミニウム又はアルミニウム合金を基材とし、該基材の少なくとも一方の面にフッ素系及びシリコーン系樹脂からなり防菌防黴剤を含む樹脂塗膜量０．０５〜２０ｇ／ｍ２となる撥水性樹脂塗膜が形成され、該防菌防黴剤が該水性樹脂塗膜に０．０１〜１ｇ／ｍ２含有されていることを特徴とするアルミニウム塗装材とした。
【００１０】
本発明は請求項２において、請求項１における防菌防黴剤がビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンクであることを特徴とするアルミニウム塗装材とした。
【００１１】
本発明の金属塗装材は撥水性が高く、超撥水性も可能である。空調機用熱交換器は、冷房運転中に空気中の水分がアルミニウムフィンの表面に凝縮水となって付着するが、本発明の金属塗装材を用いると凝縮水を排除することができ、表面に菌やカビの繁殖を防ぐことができる。これを用いて製造したプレコートアルミニウムフィン材を用いた例えば熱交換器は、長期に亘って優れた熱交換効率を発揮する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、撥水性、抗菌防黴性、密着性において優れた性能を発揮する撥水性樹脂塗膜を表面に備えるアルミニウム塗装材が得られることにより、長期に亘って優れた撥水性、抗菌防黴性を持った塗装材を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
アルミニウム塗装材
本発明に係るアルミニウム塗装材は、アルミニウム又はアルミニウム合金の基材と、当該基材の少なくとも一方の面に形成した撥水性樹脂塗膜とを備える。
【００１４】
Ａ．アルミニウム基材
本発明で用いる基材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基材である。以下において、アルミニウム及びアルミニウム合金からなる基材を、単に「アルミニウム材」と記す。なお、アルミニウム以外の金属を基材に用いることもできる。
【００１５】
更に、アルミニウム材に耐食性下地を形成したものも用いることができる。耐食性下地としては、化成処理皮膜、耐食性樹脂塗膜、陽極酸化皮膜、ベーマイト皮膜等が挙げられ、いずれの耐食性下地を用いてもよい。耐食性、密着性、経済性の観点から、化成処理皮膜と耐食性樹脂塗膜を用いるのが好ましい。
【００１６】
化成処皮膜としては、クロム系、ジルコニウム系、チタン系の化成処理皮膜が用いられるが、耐食性、樹脂塗膜密着性の観点からクロム系の化成処理皮膜が好ましい。化成処理皮膜の形成方法としては、塗布型、電解型、反応型の化成処理方法等が用いられるが、いずれの方法を用いてもよい。乾燥温度も任意である。上記化成処理皮膜の形成方法のうち、成形性、樹脂塗膜密着性、耐食性に優れた塗布型クロメート法によるのが好ましい。この場合の塗布量はＣｒ元素換算で２〜５０ｍｇ／ｍ２である。塗布量がＣｒ元素換算で２ｍｇ／ｍ２未満では、十分な耐食性と樹脂塗膜密着性が得られない。また、５０ｍｇ／ｍ２を超えても耐食性や樹脂塗膜密着性の効果が飽和し経済性に欠ける。好ましい塗布量はＣｒ元素換算で５〜１５ｍｇ／ｍ２である。
【００１７】
また、耐食性樹脂塗膜としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂から成る樹脂塗膜が用いられるが、その上に形成される樹脂塗膜の撥水性を損なわない限り、いずれの樹脂塗膜も用いることができる。耐食性樹脂塗膜の形成量は、０．１〜１０ｇ／ｍ２、好ましくは０．５〜５ｇ／ｍ２である。０．１ｇ／ｍ２未満では十分な耐食性が得られず、１０ｇ／ｍ２超えても効果が飽和し不経済となる。
【００１８】
Ｂ．撥水性樹脂塗膜
本発明の撥水性樹脂塗膜は、アルミニウム材に撥水性樹脂塗料を塗装し形成される。
撥水性樹脂塗料としてはフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂からなる塗料が、撥水性、密着性とも良好であるので好ましい。
撥水性脂塗膜を形成する方法としては、アルミニウム材表面又はアルミニウム材表面に形成した耐食性下地表面に、撥水性樹脂塗料を塗装（塗布）しこれを焼付けることが好ましい。
【００１９】
＜撥水性樹脂塗料＞
前記で用いられるフッ素系樹脂としては、フッ素原子を含むものであれば特に限定されないが、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。
シリコーン系樹脂としては、アルキルアルコキシシラン樹脂、シランシロキサン樹脂等がある。
【００２０】
＜防菌防黴剤＞
本発明において、得られる樹脂塗膜に防菌防黴性を付与させることを目的として、防菌防黴剤を添加する。有効成分として用いる防菌防黴剤としては、抗菌性もしくは防黴性のいずれか一方、更にその双方を付与すれば更に好ましい。防菌防黴剤として、イソチアゾリン系、アルデヒド系、ベンズイミダゾール系、ハロゲン系、カルボン酸系、スルファミド系、チアゾール系、トリアゾール系、フェノール系、フタルイミド系、ナフテン酸系、ピリジン系等の有機系、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ等の無機系が挙げられるが、その中でも、ビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンク即ちジンクピリチオン及び／又は２．３．５．６−テトラクロロ−４−（メチルスルホニル）−ピリジンが、撥水性等の樹脂塗膜物性に影響を及ぼしにくいこと、菌やカビに対して幅広いスペクトルを有すること、撥水性、水不溶性、熱安定性に優れることから好ましい。
【００２１】
当該防菌防黴剤の含有量が、０．０１〜１ｇ／ｍ２であることが好ましい。０．０１ｇ／ｍ２未満では、乾燥樹脂皮膜中の防菌防黴剤量が少なく、長期間に亘る抗菌防黴持続性を得られることができない。１ｇ／ｍ２を超えると、不経済となる。
【００２２】
上記防菌防黴剤は、粒径が０．１〜１０μｍにするのが好ましい。このような粒径にすることによって、乾燥樹脂皮膜中における防菌防黴剤が保持されやすくなり、抗菌防黴性効果が持続しやすくなる。０．１μｍ未満であると、工業上に難しい。１０μｍを超えると、成形加工を受けた場合や表面にて摺動された場合など、防菌防黴剤が脱落してしまい、長期間に亘る抗菌防黴性を維持できなくなる。
【００２３】
＜その他添加物＞
本発明の撥水性樹脂塗膜には、必要に応じて、タンニン酸、没食子酸、フイチン酸、ホスフィン酸等の防錆剤；ポリアルコールのアルキルエステル類、ポリエチレンオキサイド縮合物等のレベリング剤；相溶性を損なわない範囲で添加されるポリアクリルアミド、ポリビニルアセトアミド等の充填剤；フタロシアニン化合物等の着色剤；アルキル硫酸エステル塩、アルキルスルホコハク酸塩系等の界面活性剤の添加物を含有することができる。
【００２４】
＜樹脂塗膜の形成＞
本発明のアルミニウム材面に撥水性樹脂塗膜を形成するには、アルミニウム材表面又はアルミニウム材表面に形成した耐食性下地樹脂塗膜表面に、撥水性樹脂塗膜用の液状の塗料組成物を塗装（塗布）しこれを焼付ける。
【００２５】
このような樹脂塗膜組成物は、前記樹脂塗膜構成成分及び必要に応じた上記添加剤を、溶媒に溶解、分散させて調製される。このような溶媒には、各成分を溶解又は分散できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、水等の水性溶媒、アセトン等のケトン系溶剤、エタノール等のアルコール系溶剤、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコールアルキルエーテル系溶剤；ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコールアルキルエーテル系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエーテル系溶剤、及びエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の一連のグリコールアルキルエーテル系溶剤のエステル化物等が挙げられ、その中でも水性溶媒が好ましく、水が特に好ましい。
【００２６】
樹脂塗料組成物の塗布方法としては、ロールコーター法、ロールスクイズ法、ケミコーター法、エアナイフ法、浸漬法、スプレー法、静電塗装法等の方法が用いられ、樹脂塗膜の均一性に優れ、生産性が良好なロールコーター法が好ましい。ロールコーター法としては、塗布量管理が容易なグラビアロール方式や、厚塗りに適したナチュラルコート方式や、塗布面に美的外観を付与するのに適したリバースコート方式等を採用することができる。また、樹脂塗膜の乾燥には一般的な加熱法、誘電加熱法等が用いられる。
【００２７】
樹脂塗膜量は、０．０５〜２０ｇ／ｍ２、好ましくは０．１〜１０ｇ／ｍ２、とする必要がある。樹脂塗膜量さが０．０５ｇ／ｍ２未満では、所望の撥水性、抗菌防黴性が得られず、２０ｇ／ｍ２より厚いとこれら各特性が飽和して不経済となる。
このようにして作製されるアルミニウム塗装材は、その表面にプレス成形加工用の揮発性プレス油を塗布してからスリット加工やコルゲート加工等の成形加工を施すことにより、所望のフィン形状からなるプレコートアルミニウムフィン材が作製される。このようなプレコートアルミニウムフィン材は、例えば空調機用熱交換器のフィン材として好適に用いられるが、空調機用熱交換器に限定されるものではない。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２９】
実施例１〜７及び比較例１〜６
アルミニウム材表面には、撥水性樹脂塗膜を以下のようにして形成した。アルミニウム合金板（１１００−Ｈ２４材、０．１００ｍｍ厚さ）を弱アルカリ脱脂し、水洗した後に乾燥した。次いで、このように処理したアルミニウム合金板表面に、塗布型クロメート（日本ペイント社製ＳＡＴ４２７）を塗布し、１８０℃で１０秒間焼付けし、金属クロム換算にて、クロム付着量が１０ｍｇ／ｍ２ の塗布型クロメート系の化成処理皮膜を下地樹脂塗膜として形成した。次に、このアルミニウム合金板に、表１に示す各撥水性樹脂塗膜用組成物をロールコーターにて塗布し、到達板表面温度（ＰＭＴ）８０℃で２０秒間焼付けしてアルミニウム塗装板を得た。
表１に示すように、樹脂成分として、フッ素系樹脂として、フルロテクノロジ社製フロロサーフＦＳ−３０３０ＴＨ−２．０、シリコーン系樹脂として、信越化学製ＫＲ−４００
、防菌防黴剤として、東京ファインケミカル製ファンサイドＺＰＴ（ビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンク：粒径約４．０μｍ）、三愛石油製ｓａｎ−ａｉ Ｚｏｌ ２００ ４８％ＤＩＳ（ビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンク）、三愛石油製ｓａｎ−ａｉ７００（ＢＣＭ）の撥水性樹脂塗膜用の組成物を用いた。
【００３０】
【表１】
【００３１】
このようにして得られたアルミニウム塗装材について撥水性、抗菌防黴性、密着性を後述の方法で測定した。結果を、表１にあわせて示す。
【００３２】
撥水性
ゴニオメーターで純水の接触角を測定した。
◎ ：接触角が１３０°以上
○ ：接触角が１００°以上、１３０未満
△ ：接触角が８０゜以上、１００゜未満
× ：接触角が８０°未満
【００３３】
抗菌防黴性
１． 抗菌性試験
供試材（初期及び加湿試験〔４５℃×９８％ＲＨ １０日間〕）をＪＩＳ Ｚ２８０１に従い、抗菌性試験（フィルム密着法）を行い、次式を用いて、抗菌活性値を求めた。
Ｒ＝〔ｌｏｇ（Ａ／Ｂ〕
Ｒ：抗菌活性値
Ａ：ブランク試験片の培養後の生菌数平均値
Ｂ：抗菌加工試験片の培養後の生菌数平均
評価結果である表１中の記号の意味は以下の通りであり、○、△を、性能を満足する合格とした。
○：Ｒが３．５以上。
△：Ｒが３．５〜２．０
×：Ｒが２．０未満
【００３４】
２． 防黴性試験
供試材（初期及び加湿試験〔４５℃×９８％ＲＨ １０日間〕）をＪＩＳ Ｚ２９１１に従い、かび抵抗性試験を行い、菌糸の発育状況を肉眼で調べた。
【００３５】
評価結果である表１中の記号の意味は以下の通りであり、○、△を、性能を満足する合格とした。
○：試験片の接種した部分に菌糸の発育が認められない。
△：試験片の接種した部分に認められる菌糸の発育部分の面積は、全表面積の１／３を超えない。
×：試験片の接種した部分に認められる菌糸の発育部分の面積は、全表面積の１／３を超える。
【００３６】
密着性
ＪＩＳ Ｈ４００１に従った付着性試験を行い、碁盤目におけるテープ剥離後の残存個数を測定した。
○：樹脂塗膜残存率 １００％
×：樹脂塗膜残存率 １００％未満
【００３７】
表１に示すように実施例１〜７はいずれも、撥水性、抗菌防黴性、密着性が良好であり、その中でビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンクを用いたものは、撥水性、抗菌防黴性において、優れた性能を引き出せた。
これに対し、比較例１は、撥水性樹脂だけのものについては、防菌防黴性を満足することは出来なかった。比較例２は、抗菌剤堆積量が少なかったため、防菌防黴性を満足することは出来なかった。比較例３は、樹脂塗膜量が薄かったため、撥水性を満足することはできなかった。比較例４は、撥水性樹脂を含まなかったため、撥水性、密着性を満足することはできなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム材又はアルミニウム合金材の表面に撥水性、抗菌防黴性に優れた撥水性樹脂塗膜を形成したアルミニウム塗装材に関する。
【背景技術】
【０００２】
撥水性を有するアルミニウム塗装材は様々な用途について提案されているが、本明細書においては空調機を例に挙げてその熱交換器のフィン材の場合について述べることとする。
最近の空調機用熱交換器は、軽量化のために、熱効率の向上とコンパクト化が要求され、フィン間隔をでき得る限り狭くする設計が取り入れられてきた。空調機用熱交換器は、冷房運転中に空気中の水分がアルミニウムフィンの表面に凝縮水となって付着する。金属材料の表面は、一般に親水性に乏しいため、この凝縮水はフィン表面に半円形もしくはフィン間にブリッジ状になって存在することになる。これはフィン間の空気の流れを妨げ、通風抵抗を増大させ、熱交換効率を著しく低下させる原因となっていた。熱交換器の熱効率を向上させるには、フィン表面の凝縮水を迅速に排除することが必要である。
【０００３】
この解決法として、（１）アルミニウム合金フィン表面に高親水性樹脂塗膜を形成し、凝縮水を薄い水膜として流下せしめる、又は、その逆に、（２）アルミニウム合金フィン表面に撥水性樹脂塗膜を形成し、凝縮水を表面に付着させないようにする、ことが考えられる。
【０００４】
高親水性樹脂塗膜を付与する方法としては、カルボキシメチルセルロースとポリエチレングリコールを含有する組成物を塗布し、親水性の樹脂塗膜を形成させる方法（特許文献１参照）などが提案されている。
【０００５】
しかしながら、室内機では、親水性樹脂塗膜にて満足することは出来たが、冬季の室外機では結霧水が氷結して霜となり、暖房性能を低下させるという問題点があったことから、撥水性樹脂塗膜の提案があった。
【０００６】
その他シリコーン系あるいはフッ素系撥水樹脂塗膜に無機充填材を含有させたもの（特許文献２及び３参照）、電着塗料にシリカまたはチタニアを葡萄の房状にして含有させた撥水樹脂塗膜があるが（特許文献４参照）、特許文献２及び３の技術では撥水樹脂塗膜中の粒子が脱落しやすく、特許文献４の技術では十分な撥水性がなかったり、製法が複雑である問題がある。
【特許文献１】特開２０００−０２８２９１号公報
【特許文献２】特開平３−２４４６８０号公報
【特許文献３】特開平５−２２２３３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２３８９４７号公報
【０００７】
また、空調機器等に用いられている熱交換器は、夏にはフィンに結露が生じ易く、フィンの間を空気が通るため塵埃や細菌又は黴等が付着し易いなど、その表面に細菌又は黴等が発生し易い条件が揃っている。一旦細菌や黴等が発生すると、不快な悪臭が発生したり、アレルギーに影響を与えるなどの問題点があった。そのため、プレコート樹脂塗膜処理を行う際に、プレコート処理剤に防菌防黴剤を添加することが知られている。しかしながら、プレコート樹脂塗膜は極めて薄く、防菌防黴剤を添加すると撥水性等の樹脂塗膜物性自体に悪影響を及ぼすため添加量を多くすることはできず、その結果、プレコート処理の抗菌防黴性の実効は余り大きいものではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明者らは、従来技術における問題点に鑑み、比較的容易な方法で、撥水性が高く、特定の防菌防黴剤を添加することにより、超撥水性の実現も可能であり、抗菌防黴性を付与でき、熱交換機のフィン表面の凝縮水を排除することが可能な金属塗装材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】
【０００９】
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、以下の発明からなる。
本発明は請求項１において、アルミニウム又はアルミニウム合金を基材とし、該基材の少なくとも一方の面にフッ素系及びシリコーン系樹脂からなり防菌防黴剤を含む樹脂塗膜量０．０５〜２０ｇ／ｍ２となる撥水性樹脂塗膜が形成され、該防菌防黴剤が該水性樹脂塗膜に０．０１〜１ｇ／ｍ２含有されていることを特徴とするアルミニウム塗装材とした。
【００１０】
本発明は請求項２において、請求項１における防菌防黴剤がビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンクであることを特徴とするアルミニウム塗装材とした。
【００１１】
本発明の金属塗装材は撥水性が高く、超撥水性も可能である。空調機用熱交換器は、冷房運転中に空気中の水分がアルミニウムフィンの表面に凝縮水となって付着するが、本発明の金属塗装材を用いると凝縮水を排除することができ、表面に菌やカビの繁殖を防ぐことができる。これを用いて製造したプレコートアルミニウムフィン材を用いた例えば熱交換器は、長期に亘って優れた熱交換効率を発揮する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、撥水性、抗菌防黴性、密着性において優れた性能を発揮する撥水性樹脂塗膜を表面に備えるアルミニウム塗装材が得られることにより、長期に亘って優れた撥水性、抗菌防黴性を持った塗装材を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
アルミニウム塗装材
本発明に係るアルミニウム塗装材は、アルミニウム又はアルミニウム合金の基材と、当該基材の少なくとも一方の面に形成した撥水性樹脂塗膜とを備える。
【００１４】
Ａ．アルミニウム基材
本発明で用いる基材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基材である。以下において、アルミニウム及びアルミニウム合金からなる基材を、単に「アルミニウム材」と記す。なお、アルミニウム以外の金属を基材に用いることもできる。
【００１５】
更に、アルミニウム材に耐食性下地を形成したものも用いることができる。耐食性下地としては、化成処理皮膜、耐食性樹脂塗膜、陽極酸化皮膜、ベーマイト皮膜等が挙げられ、いずれの耐食性下地を用いてもよい。耐食性、密着性、経済性の観点から、化成処理皮膜と耐食性樹脂塗膜を用いるのが好ましい。
【００１６】
化成処皮膜としては、クロム系、ジルコニウム系、チタン系の化成処理皮膜が用いられるが、耐食性、樹脂塗膜密着性の観点からクロム系の化成処理皮膜が好ましい。化成処理皮膜の形成方法としては、塗布型、電解型、反応型の化成処理方法等が用いられるが、いずれの方法を用いてもよい。乾燥温度も任意である。上記化成処理皮膜の形成方法のうち、成形性、樹脂塗膜密着性、耐食性に優れた塗布型クロメート法によるのが好ましい。この場合の塗布量はＣｒ元素換算で２〜５０ｍｇ／ｍ２である。塗布量がＣｒ元素換算で２ｍｇ／ｍ２未満では、十分な耐食性と樹脂塗膜密着性が得られない。また、５０ｍｇ／ｍ２を超えても耐食性や樹脂塗膜密着性の効果が飽和し経済性に欠ける。好ましい塗布量はＣｒ元素換算で５〜１５ｍｇ／ｍ２である。
【００１７】
また、耐食性樹脂塗膜としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂から成る樹脂塗膜が用いられるが、その上に形成される樹脂塗膜の撥水性を損なわない限り、いずれの樹脂塗膜も用いることができる。耐食性樹脂塗膜の形成量は、０．１〜１０ｇ／ｍ２、好ましくは０．５〜５ｇ／ｍ２である。０．１ｇ／ｍ２未満では十分な耐食性が得られず、１０ｇ／ｍ２超えても効果が飽和し不経済となる。
【００１８】
Ｂ．撥水性樹脂塗膜
本発明の撥水性樹脂塗膜は、アルミニウム材に撥水性樹脂塗料を塗装し形成される。
撥水性樹脂塗料としてはフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂からなる塗料が、撥水性、密着性とも良好であるので好ましい。
撥水性脂塗膜を形成する方法としては、アルミニウム材表面又はアルミニウム材表面に形成した耐食性下地表面に、撥水性樹脂塗料を塗装（塗布）しこれを焼付けることが好ましい。
【００１９】
＜撥水性樹脂塗料＞
前記で用いられるフッ素系樹脂としては、フッ素原子を含むものであれば特に限定されないが、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。
シリコーン系樹脂としては、アルキルアルコキシシラン樹脂、シランシロキサン樹脂等がある。
【００２０】
＜防菌防黴剤＞
本発明において、得られる樹脂塗膜に防菌防黴性を付与させることを目的として、防菌防黴剤を添加する。有効成分として用いる防菌防黴剤としては、抗菌性もしくは防黴性のいずれか一方、更にその双方を付与すれば更に好ましい。防菌防黴剤として、イソチアゾリン系、アルデヒド系、ベンズイミダゾール系、ハロゲン系、カルボン酸系、スルファミド系、チアゾール系、トリアゾール系、フェノール系、フタルイミド系、ナフテン酸系、ピリジン系等の有機系、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ等の無機系が挙げられるが、その中でも、ビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンク即ちジンクピリチオン及び／又は２．３．５．６−テトラクロロ−４−（メチルスルホニル）−ピリジンが、撥水性等の樹脂塗膜物性に影響を及ぼしにくいこと、菌やカビに対して幅広いスペクトルを有すること、撥水性、水不溶性、熱安定性に優れることから好ましい。
【００２１】
当該防菌防黴剤の含有量が、０．０１〜１ｇ／ｍ２であることが好ましい。０．０１ｇ／ｍ２未満では、乾燥樹脂皮膜中の防菌防黴剤量が少なく、長期間に亘る抗菌防黴持続性を得られることができない。１ｇ／ｍ２を超えると、不経済となる。
【００２２】
上記防菌防黴剤は、粒径が０．１〜１０μｍにするのが好ましい。このような粒径にすることによって、乾燥樹脂皮膜中における防菌防黴剤が保持されやすくなり、抗菌防黴性効果が持続しやすくなる。０．１μｍ未満であると、工業上に難しい。１０μｍを超えると、成形加工を受けた場合や表面にて摺動された場合など、防菌防黴剤が脱落してしまい、長期間に亘る抗菌防黴性を維持できなくなる。
【００２３】
＜その他添加物＞
本発明の撥水性樹脂塗膜には、必要に応じて、タンニン酸、没食子酸、フイチン酸、ホスフィン酸等の防錆剤；ポリアルコールのアルキルエステル類、ポリエチレンオキサイド縮合物等のレベリング剤；相溶性を損なわない範囲で添加されるポリアクリルアミド、ポリビニルアセトアミド等の充填剤；フタロシアニン化合物等の着色剤；アルキル硫酸エステル塩、アルキルスルホコハク酸塩系等の界面活性剤の添加物を含有することができる。
【００２４】
＜樹脂塗膜の形成＞
本発明のアルミニウム材面に撥水性樹脂塗膜を形成するには、アルミニウム材表面又はアルミニウム材表面に形成した耐食性下地樹脂塗膜表面に、撥水性樹脂塗膜用の液状の塗料組成物を塗装（塗布）しこれを焼付ける。
【００２５】
このような樹脂塗膜組成物は、前記樹脂塗膜構成成分及び必要に応じた上記添加剤を、溶媒に溶解、分散させて調製される。このような溶媒には、各成分を溶解又は分散できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、水等の水性溶媒、アセトン等のケトン系溶剤、エタノール等のアルコール系溶剤、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコールアルキルエーテル系溶剤；ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコールアルキルエーテル系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエーテル系溶剤、及びエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の一連のグリコールアルキルエーテル系溶剤のエステル化物等が挙げられ、その中でも水性溶媒が好ましく、水が特に好ましい。
【００２６】
樹脂塗料組成物の塗布方法としては、ロールコーター法、ロールスクイズ法、ケミコーター法、エアナイフ法、浸漬法、スプレー法、静電塗装法等の方法が用いられ、樹脂塗膜の均一性に優れ、生産性が良好なロールコーター法が好ましい。ロールコーター法としては、塗布量管理が容易なグラビアロール方式や、厚塗りに適したナチュラルコート方式や、塗布面に美的外観を付与するのに適したリバースコート方式等を採用することができる。また、樹脂塗膜の乾燥には一般的な加熱法、誘電加熱法等が用いられる。
【００２７】
樹脂塗膜量は、０．０５〜２０ｇ／ｍ２、好ましくは０．１〜１０ｇ／ｍ２、とする必要がある。樹脂塗膜量さが０．０５ｇ／ｍ２未満では、所望の撥水性、抗菌防黴性が得られず、２０ｇ／ｍ２より厚いとこれら各特性が飽和して不経済となる。
このようにして作製されるアルミニウム塗装材は、その表面にプレス成形加工用の揮発性プレス油を塗布してからスリット加工やコルゲート加工等の成形加工を施すことにより、所望のフィン形状からなるプレコートアルミニウムフィン材が作製される。このようなプレコートアルミニウムフィン材は、例えば空調機用熱交換器のフィン材として好適に用いられるが、空調機用熱交換器に限定されるものではない。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２９】
実施例１〜７及び比較例１〜６
アルミニウム材表面には、撥水性樹脂塗膜を以下のようにして形成した。アルミニウム合金板（１１００−Ｈ２４材、０．１００ｍｍ厚さ）を弱アルカリ脱脂し、水洗した後に乾燥した。次いで、このように処理したアルミニウム合金板表面に、塗布型クロメート（日本ペイント社製ＳＡＴ４２７）を塗布し、１８０℃で１０秒間焼付けし、金属クロム換算にて、クロム付着量が１０ｍｇ／ｍ２ の塗布型クロメート系の化成処理皮膜を下地樹脂塗膜として形成した。次に、このアルミニウム合金板に、表１に示す各撥水性樹脂塗膜用組成物をロールコーターにて塗布し、到達板表面温度（ＰＭＴ）８０℃で２０秒間焼付けしてアルミニウム塗装板を得た。
表１に示すように、樹脂成分として、フッ素系樹脂として、フルロテクノロジ社製フロロサーフＦＳ−３０３０ＴＨ−２．０、シリコーン系樹脂として、信越化学製ＫＲ−４００
、防菌防黴剤として、東京ファインケミカル製ファンサイドＺＰＴ（ビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンク：粒径約４．０μｍ）、三愛石油製ｓａｎ−ａｉ Ｚｏｌ ２００ ４８％ＤＩＳ（ビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンク）、三愛石油製ｓａｎ−ａｉ７００（ＢＣＭ）の撥水性樹脂塗膜用の組成物を用いた。
【００３０】
【表１】
【００３１】
このようにして得られたアルミニウム塗装材について撥水性、抗菌防黴性、密着性を後述の方法で測定した。結果を、表１にあわせて示す。
【００３２】
撥水性
ゴニオメーターで純水の接触角を測定した。
◎ ：接触角が１３０°以上
○ ：接触角が１００°以上、１３０未満
△ ：接触角が８０゜以上、１００゜未満
× ：接触角が８０°未満
【００３３】
抗菌防黴性
１． 抗菌性試験
供試材（初期及び加湿試験〔４５℃×９８％ＲＨ １０日間〕）をＪＩＳ Ｚ２８０１に従い、抗菌性試験（フィルム密着法）を行い、次式を用いて、抗菌活性値を求めた。
Ｒ＝〔ｌｏｇ（Ａ／Ｂ〕
Ｒ：抗菌活性値
Ａ：ブランク試験片の培養後の生菌数平均値
Ｂ：抗菌加工試験片の培養後の生菌数平均
評価結果である表１中の記号の意味は以下の通りであり、○、△を、性能を満足する合格とした。
○：Ｒが３．５以上。
△：Ｒが３．５〜２．０
×：Ｒが２．０未満
【００３４】
２． 防黴性試験
供試材（初期及び加湿試験〔４５℃×９８％ＲＨ １０日間〕）をＪＩＳ Ｚ２９１１に従い、かび抵抗性試験を行い、菌糸の発育状況を肉眼で調べた。
【００３５】
評価結果である表１中の記号の意味は以下の通りであり、○、△を、性能を満足する合格とした。
○：試験片の接種した部分に菌糸の発育が認められない。
△：試験片の接種した部分に認められる菌糸の発育部分の面積は、全表面積の１／３を超えない。
×：試験片の接種した部分に認められる菌糸の発育部分の面積は、全表面積の１／３を超える。
【００３６】
密着性
ＪＩＳ Ｈ４００１に従った付着性試験を行い、碁盤目におけるテープ剥離後の残存個数を測定した。
○：樹脂塗膜残存率 １００％
×：樹脂塗膜残存率 １００％未満
【００３７】
表１に示すように実施例１〜７はいずれも、撥水性、抗菌防黴性、密着性が良好であり、その中でビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンクを用いたものは、撥水性、抗菌防黴性において、優れた性能を引き出せた。
これに対し、比較例１は、撥水性樹脂だけのものについては、防菌防黴性を満足することは出来なかった。比較例２は、抗菌剤堆積量が少なかったため、防菌防黴性を満足することは出来なかった。比較例３は、樹脂塗膜量が薄かったため、撥水性を満足することはできなかった。比較例４は、撥水性樹脂を含まなかったため、撥水性、密着性を満足することはできなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金を基材とし、該基材の少なくとも一方の面にフッ素系及びシリコーン系樹脂からなり防菌防黴剤を含む樹脂塗膜量０．０５〜２０ｇ／ｍ２となる撥水性樹脂塗膜が形成され、該防菌防黴剤が該水性樹脂塗膜に０．０１〜１ｇ／ｍ２含有されていることを特徴とするアルミニウム塗装材。
【請求項２】
請求項１における防菌防黴剤がビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンクであることを特徴とするアルミニウム塗装材。
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金を基材とし、該基材の少なくとも一方の面にフッ素系及びシリコーン系樹脂からなり防菌防黴剤を含む樹脂塗膜量０．０５〜２０ｇ／ｍ２となる撥水性樹脂塗膜が形成され、該防菌防黴剤が該水性樹脂塗膜に０．０１〜１ｇ／ｍ２含有されていることを特徴とするアルミニウム塗装材。
【請求項２】
請求項１における防菌防黴剤がビス−（２−ピリジルチオ−１−オキシド）−ジンクであることを特徴とするアルミニウム塗装材。
【公開番号】特開２０１０−４２６２１（Ｐ２０１０−４２６２１Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０８９２１（Ｐ２００８−２０８９２１）
【出願日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（０００１０７５３８）古河スカイ株式会社 (572)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（０００１０７５３８）古河スカイ株式会社 (572)
【Ｆターム（参考）】
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