着色親水性被膜及びこれを用いたフィン材
【課題】水濡れ性および耐色落ち性に優れ、簡易な工程で形成することができる着色親水性被膜及びこれを用いたフィン材を提供すること。
【解決手段】本発明の着色親水性被膜は、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有する。そして、顔料のうち平均直径が２μｍ以上のものの含有量は、０．１ｍｍ角内に５個以下であり、Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値は、３以上である。
【解決手段】本発明の着色親水性被膜は、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有する。そして、顔料のうち平均直径が２μｍ以上のものの含有量は、０．１ｍｍ角内に５個以下であり、Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値は、３以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色親水性被膜、及び、この着色親水性被膜が被覆されたフィン材に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコン（エアコンデショナー）の室外機では、暖房運転時に凝縮水が水滴となってフィン材に付着する。また、外気温度が低い場合は、これが凝固し着氷に至る場合もある。このような現象が起こると、通風抵抗が増加し、エアコンの暖房能力が低下することが知られている。
この現象を防止するために、フィン材の表面を親水化し、水滴の付着を防止する試みがなされている。また、室外機の場合、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ことを目的として、フィン材を青色などに着色する場合も多い。
【０００３】
フィン材の表面を親水化する方法としては、水ガラスを塗布し、焼き付けることで被膜を形成する方法（例えば、特許文献１参照。）、セルロースやアクリル系樹脂などの親水性高分子を塗布し、被膜を形成する方法（例えば、特許文献２、３参照。）などが知られている。
一方、着色したフィン材を得るためには、被膜に顔料を添加する必要がある。
【特許文献１】特開昭５９−１３０７８号公報
【特許文献２】特開平０２−２５８８７４号公報
【特許文献３】特開２００１−２０１２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述のような親水性の被膜に、顔料を添加して着色すると、以下のような問題が生じる。
まず、水ガラス被膜に顔料を添加して着色を施した場合、有機顔料と水ガラスは基本的に相溶性を有しないため、焼付け時に、顔料が表面にブリードし易い。その結果、被膜表面を擦ることによって色落ち（顔料の脱落）が発生する。また、水ガラス系被膜は、細孔が多数存在しており、透水性を有することから、結露水によって顔料が流出しやすく、長期間に渡って使用していると色が変色してくる。
【０００５】
また、フィン材の被膜から顔料が流出すると、流出した顔料がドレン水に混じって、ドレン水に色が着く。色の着いたドレン水は、使用者に不安を与え、また、排水された個所の建物などを汚してしまうおそれがある。
また、親水性高分子の被膜に顔料を添加した場合、顔料と親水性高分子との相溶性には優れている。しかし、親水性高分子の被膜は、水に溶解する成分（水溶性高分子）を含む場合が多く、且つ、透水性も有することから、結露水が付着すると水溶性高分子中に分散している顔料が溶け流れてしまい、水ガラス系被膜と同様、使用中に変色してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、着色しており、且つ、親水性を有する被膜を得るために、親水性の低いエポキシ系樹脂などに顔料を添加した塗料を塗布し、焼付けした後、その上に親水性のコーティング剤を塗布することも行われている。しかし、この方法で得られる被膜は、色落ちが生じ難く、親水性も満足できるが、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。
【０００７】
本発明は前記した問題に鑑みて創案されたものであり、水濡れ性および耐色落ち性に優れ、簡易な工程で形成することができる着色親水性被膜及びこれを用いたフィン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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の着色親水性被膜は、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有し、前記顔料のうち平均直径が２μｍ以上のものの含有量が、０．１ｍｍ角内に５個以下であり、Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値が３以上であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の着色親水性被膜において、前記親水性樹脂をポリビニルアルコールとすることができる。
【００１０】
本発明の着色親水性被膜において、前記親水性無機材料が珪酸のアルカリ金属塩とアルミナとを含有するものでも良い。
本発明の着色親水性被膜において、前記珪酸のアルカリ金属塩の含有量が前記親水性樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部であり、前記アルミナの含有量が前記親水性樹脂１００重量部に対して２０〜６０重量部であるものでも良い。
【００１１】
本発明の着色親水性被膜において、前記顔料がアクリル系樹脂を分散剤とする分散液の状態で混合されたものでも良い。
本発明のフィン材は、先に記載の着色親水性被膜を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、着色親水性被膜が、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有し、平均直径が２μｍ以上の粗大顔料粒子の含有量およびＬａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値が所定の範囲に規定されているので、彩度が高く、また、優れた水濡れ性及び耐色落ち性を有する着色親水性被膜を得ることができる。
また、この着色親水性被膜は、その構成材料を含有する表面処理液を調製し、この表面処理液をコーティングした後、加熱等の後処理を行うことにより、形成することができる。すなわち、１回のコーティング工程で形成することができるため、これを備える各機器や各部材の製造工程を簡易化することができる。
【００１３】
また、本発明のフィン材は、このような着色親水性被膜を備えているので、水が付着しても水滴になり難く、水滴の付着や着氷に起因した通風抵抗の増大が抑えられる。このため、このフィン材を備える熱交換器は、使用条件を問わず、優れた熱交換能を得ることができる。
【００１４】
また、このようなフィン材は、着色親水性被膜によって色相が付与されるため、意匠性に優れる。また、その構成材料やグレード等によって着色親水性被膜の色相を変えた場合には、その色相によって、構成材料やクレード等を容易に判別することができる。
さらに、着色親水性被膜が耐色落ち性に優れることにより、フィン材の色褪せ、ドレン水の着色を防止することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明において限定する事項について説明する。
まず、本発明の親水性着色被膜の実施形態について説明する。
本発明の親水性着色被膜は、基材の表面に被覆されるものであり、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有する。
【００１６】
ここで、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。
親水性樹脂として具体的には、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース樹脂、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種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
これら親水性樹脂の中でも、ポリビニルアルコールは親水性と顔料の分散性のバランスがよく、好適である。
【００１７】
ポリビニルアルコールの分子量は、特に定めるものではないが、塗装に適した粘度になるような分子量のものを選定することが良い。例えば、塗装の方法としてロールコーティング法を用いる場合、５〜３０ｍＰａ・Ｓ程度の粘度になるような分子量のものを選択すると、良好な塗装性が得られる。
また、ポリビニルアルコールとしてけん化度が９０％以上のものを使用すると、親水性着色被膜の耐色落ち性が向上する傾向が見られる。
【００１８】
親水性無機材料は、親水性樹脂だけでは充分な親水性を得ることができないことから、これを補完する目的で使用される。
親水性無機材料としては、珪酸のアルカリ金属塩、アルミナ（アルミニウムの酸化物及び水酸化物）、酸化珪素、酸化亜鉛などを例示することができ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。このうち、珪酸のアルカリ金属塩とアルミナを組み合わせて用いるのが望ましい。
ここで、珪酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウム塩（Na2O-SiO2）、カリウム塩(K2O-SiO2)、リチウム塩(Li2O-SiO2)などを好適に用いることが出来る。しかし、あまりアルカリ金属比率が高いものを用いると、被膜が白濁するなど被膜の外観を損なうため望ましくない。例えば、ナトリウム塩を使用した場合では、Na2O/SiO2比が２０／４０以上になると、被膜が白濁するようになる。
【００１９】
着色親水性被膜における珪酸アルカリ金属塩の含有量は、親水性樹脂がポリビニルアルコールである場合、ポリビニルアルコール（固形分）１００重量部に対して２０〜３００重量部であることが望ましい。
ポリビニルアルコールと珪酸アルカリ金属塩とがこのような組成比である場合、ポリビニルアルコールと珪酸アルカリ金属塩は、後述するような塗膜の焼付け後には相分離していると考えられ、その際、顔料はポリビニルアルコール側に良好に分散しており、被膜の表面には殆どブリードしていない。また、ポリビニルアルコール自体結晶性が高いため、比較的親水性が高い樹脂であるにも係わらず水には殆ど溶解しない。このため、これに分散している顔料も、水には殆ど流出せず、優れた耐色落ち性が得られる。
【００２０】
珪酸アルカリ金属塩の含有量が３００重量部を超えると、その分、ポリビニルアルコールの量が少なくなり、顔料が分散するのに不十分な量となるため、粗大な顔料粒子の密度が高くなる。その結果、被膜において、耐色落ち性が低下し、擦った場合などの色落ちや、水への顔料の溶解が起こりやすくなる可能性がある。逆に、珪酸アルカリ金属塩の含有量が２０重量部未満の場合は、親水性が低下し、結露時に、被膜に水滴が付着しやすくなる。
【００２１】
一方、アルミナ粒子は、これを添加することにより、被膜の表面に凸部が生じ、水濡れ性が良好になる効果がある。アルミナ粒子の添加によって、このような効果が得られるのは、単に添加したアルミナが粒子として析出するだけでなく、アルミナ粒子が核となり、珪酸アルカリ金属塩がその周囲に析出し、多数の凸部が生じるようになるためである。
【００２２】
アルミナ粒子としては、板状、針状など各種形状の水分散体が市販されているが、本発明で添加するアルミナ粒子は、特に形状などが限定されるものではない。どのような形状のものであっても、アルカリ珪酸塩が粒子として成長するための核となることができ、また、添加したアルミナ粒子の元の形状は、被膜の表面に形成される凸部の形状には反映されない。しかし、平均粒径が１μmを超えるようなアルミナ粒子を用いると、単位重量当たりの粒子の個数が少なくなるため、アルミナ粒子を添加する効果が小さくなる傾向が見られる。
【００２３】
着色親水性被膜におけるアルミナ粒子の添加量は、親水性樹脂がポリビニルアルコールである場合、ポリビニルアルコール（固形分）１００重量部に対して２０〜６０重量部であることが望ましい。アルミナ粒子の添加量が２０重量部未満では、親水性が不足すると共に、被膜が干渉色を呈し、望む色調が得られない可能性がある。また、アルミナ粒子を６０重量部を超えて添加しても、それ以上の親水性の向上は見られず、逆に、被膜表面の凸部の数が多くなりすぎる結果、塗膜が白濁してしまい、顔料を添加してもくすんだ色調のものになってしまう。また、被膜の表面が粗面化することによって、耐擦過性も低下する傾向が見られる。
【００２４】
顔料は、親水性着色被膜に色相を付与するものである。被膜が色相を有することにより、これによって被覆される基材にも色相を付与することでき、意匠性が向上する。また、例えば、基材の種類やグレード等によって親水性着色被膜の色相を変えれば、その色相によって基材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。
顔料としては、有機系、無機系の顔料を色調に合わせて、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。
【００２５】
これら顔料は、通常、分散媒に分散された分散液の状態で、着色親水性被膜を構成する他の材料と混合される。この顔料の分散液としては、アクリル系樹脂を分散剤とするものが好適に用いられる。これは以下の理由による。
すなわち、例えばポリビニルアルコールと、珪酸のアルカリ金属塩と、アルミナ粒子を含有する塗料は、アルカリ性であるため、カチオン系もしくはノニオン系界面活性剤を分散剤とした顔料の分散液を使用すると、顔料自体が凝集しやすく、その塗膜（被膜）の耐色落ち性が低下する。また、アニオン系界面活性剤を分散剤とした顔料の分散液を使用した場合、界面活性剤の親水基部分が珪酸のアルカリ金属塩と馴染みやすく、顔料がポリビニルアルコールよりも珪酸のアルカリ金属塩中に分散しやすくなる。そのため、被膜の耐色落ち性に問題が生じやすくなる。
【００２６】
一方、アクリル系樹脂を顔料の分散剤として使用した場合には、アクリル系樹脂のカルボキシル基がポリビニルアルコールと馴染みが良く、ポリビニルアルコール中に顔料が細かく分散しやすい。このため、良好な発色を示すと共に、耐色落ち性に優れた着色親水性被膜が得られる。
【００２７】
着色親水性被膜における顔料の種類と添加量は、得ようとする色調により決定されるが、親水性樹脂がポリビニルアルコールの場合、顔料の添加量は、ポリビニルアルコール（固形分）１００重量部に対して３０重量部以下であるのが望ましい。顔料の添加量が３０重量部を超えると、顔料がポリビニルアルコール樹脂の中に分散しきれなくなり、色落ちが発生する。
【００２８】
そして、本発明では、着色親水性被膜を以上のような材料によって構成するとともに、顔料のうち平均直径が２μｍ以上のもの（以下、「粗大顔料粒子」と言う。）の含有量を、０．１ｍｍ角内に５個以下に規定し、Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値を３以上に規定する。
ここで、０．１ｍｍ角内での粗大顔料粒子の数は、着色親水性被膜を、光学顕微鏡を用いて５００倍の倍率で撮像し、得られた顕微鏡画像を画像解析機器で解析することによって計測される。
この０．１ｍｍ角内での粗大顔料粒子の数は、着色親水性被膜中における顔料の分散状況の指標となり、この値が小さい程、被膜中に顔料が良好な状態で分散していることを意味する。
そして、平均直径２μm以上の粗大顔料粒子が、高密度に存在すると色落ちし易くなる傾向があるが、０．１ｍｍ角内に５個以下であれば、色落ちに関しては使用上問題のないレベルとなる。
【００２９】
また、Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値は、着色親水性被膜の彩度の指標となり、この値が大きい程、被膜の彩度が高いことを意味する。本発明では、このＬａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値は、色差計（ミノルタ社製 商品名CR-300）にて、Ｃ光源を用いて着色親水性被膜の色を測定し、この測色値に基づいて算出するものとする。
顔料の濃度を非常に小さくすれば、平均直径が２μm以上の粗大顔料粒子の数は０．１ｍｍ角内に５個以下となるが、その場合には、色が極めて薄くなり、色が着いていることによる効果が得られない。着色親水性被膜において、Ｌａｂ表色系での(a2+b2) １／２の値を３以上に規定することにより、十分な彩度が得られ、その色相を容易に識別することができるものとなる。
【００３０】
なお、この着色親水性被膜は、前述したような材料の他、必要に応じて各種添加剤が添加されていてもよい。
また、この着色親水性被膜が被覆される基材は、特に限定されず、例えば、各種機器の金属板によって構成された各種部材（例えば、熱交換器のフィン材）等が挙げられる。金属板としては、クロメート処理が施されたアルミニウム板等を例示できる。
【００３１】
以上のような着色親水性被膜は、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有し、平均直径が２μｍ以上の粗大顔料粒子の含有量およびＬａｂ表色系での(a2+b2) １／２の値が所定の範囲に規定されているので、彩度が高く、また、優れた水濡れ性及び耐色落ち性を得ることができる。
【００３２】
次に、本発明の着色親水性被膜を形成する方法について説明する。ここでは、親水性樹脂がポリビニルアルコール、親水性無機材料が珪酸のアルカリ金属塩及びアルミナである場合を例にする。
まず、目的とする着色親水性被膜の構成材料を含有する塗料（表面処理液）を調製する。
表面処理液は、ポリビニルアルコール水溶液に、顔料分散液と、水分散されたアルミナゾルを添加し、攪拌した後、珪酸のアルカリ金属塩の水溶液を添加し、攪拌することによって調製することができる。
ここで、珪酸のアルカリ金属塩の水溶液を添加した後に、アルミナゾルや顔料分散液を添加すると、顔料が凝集してしまうことがある。
また、表面処理液には、塗装時のレベリング性を向上させるために、少量の界面活性剤を添加してもかまわない。ただし、界面活性剤の量が多すぎると、塗膜の焼付け後に得られる被膜の耐色落ち性が若干低下する場合もある。
【００３３】
次に、調製した表面処理液を、例えば金属板（基材）の表面に塗装して塗膜を形成し、焼き付けることによって着色親水性被膜を得る。
金属板としては、りん酸クロメート処理を施したアルミニウム板を使用することが一般的である。塗膜の厚さは、０．２μｍ以上であるのが望ましい。これにより、得られる着色親水性被膜において、十分な親水性を確保することが出来る。
塗装方法としては、ロールコーティング法が一般的であるが、特に限定されない。
以上のように、本発明の着色親水性被膜は、１度の塗装工程で形成することができる。
【００３４】
次に、本発明に係る着色親水性被膜を適用したフィン材について説明する。
図１は、本発明のフィン材を備えた熱交換器の一例を示す模式図である。
図１に示す熱交換器１は、複数のフィン材２と、冷媒が流れる伝熱管５とで構成される。複数のフィン材２は、カラー４に伝熱管５を通すことで、等間隔に並べられる。これらフィン材２は、それぞれ、例えばクロメート処理を施したアルミニウム板を基材とし、その基材の表面に、本発明の着色親水性被膜が被膜されて構成されている。
このような熱交換器では、伝熱管５内を流れる冷媒と、室外の空気との熱交換が複数のフィン材２を介して行われる。また、フィン材２には、熱交換効率の向上を目的に、スリット３を設けることがある。
【００３５】
ここで、フィン材２は、その表面に、着色親水性被膜が被覆されている。このため、結露水等の水が付着しても水滴になり難く、水滴の付着や着氷に起因した通風抵抗の増大が抑えられる。このため、このフィン材を備える熱交換器は、使用条件を問わず、優れた熱交換能を得ることができる。
また、このようなフィン材は、着色親水性被膜によって色相が付与されるため、意匠性に優れる。また、その構成材料やグレード等によって着色親水性被膜の色相を変えた場合には、その色相によって、構成材料やクレード等を容易に判別することができる。
さらに、着色親水性被膜が耐色落ち性に優れることにより、フィン材の色褪せ、ドレン水の着色を防止することができる。
【００３６】
なお、前記実施形態において、着色親水性被膜及びフィン材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】
【００３７】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。なお、本発明は、この実施例によって制限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、表面処理液に添加する各材料の添加量は、親水性樹脂（固形分）１００重量部に対する重量部で示した。
【００３８】
（実施例１−１）
まず、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−Ａ）水溶液に、ポリアクリル酸Ｎａを分散剤とする顔料分散液と、水分散されたアルミナゾル（アルミナ板状）をアルミナの量が５５重量部となるように添加し、攪拌することによって表面処理液を調製した。なお、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように調整した。また、表面処理液の固形分の濃度は、１０ｗｔ％であった。
この表面処理液を、リン酸クロメート処理を施したアルミニウム板に塗布し、２６０℃で焼付けを行うことによって被膜（膜厚０．５μｍ）を得た。
【００３９】
（実施例１−２〜実施例１−２０、比較例１−１〜比較例１−５）
ポリビニルアルコールの種類、親水性無機材料の組成、顔料分散液の分散剤の種類を、表１に示すように変えた以外は、前記実施例１−１と同様にして被膜を得た。ただし、珪酸アルカリ金属塩の添加は、他の材料（親水性樹脂水溶液、顔料分散液、アルミナゾル）を混合した後、この混合物に、珪酸アルカリ金属塩の水溶液を加え、攪拌することによって行った。また、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように、適宜調整した。
【００４０】
（実施例２−１〜実施例２−４、比較例２−１）
ポリビニルアルコールの代わりにアクリル系樹脂を用い、親水性無機材料の組成、顔料分散液の分散剤の種類を、表１に示すように変えた以外は、前記実施例１−１と同様にして被膜を得た。ただし、珪酸アルカリ金属塩の添加は、他の材料（親水性樹脂水溶液、顔料分散液、アルミナゾル）を混合した後、この混合物に、珪酸アルカリ金属塩の水溶液を加え、攪拌することによって行った。また、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように、適宜調整した。
【００４１】
（実施例３−１〜実施例３−４、比較例３−１、比較例３−２）
ポリビニルアルコールの代わりにセルロースを用い、親水性無機材料の組成、顔料分散液の分散剤の種類を、表１に示すように変えた以外は、前記実施例１−１と同様にして被膜を得た。ただし、珪酸アルカリ金属塩の添加は、他の材料（親水性樹脂水溶液、顔料分散液、アルミナゾル）を混合した後、この混合物に、珪酸アルカリ金属塩の水溶液を加え、攪拌することによって行った。また、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように、適宜調整した。
【００４２】
（比較例４）
ポリビニルアルコールの代わりにエポキシ系樹脂（非親水性樹脂）を用い、親水性無機材料の組成、顔料分散液の分散剤の種類を、表１に示すように変えた以外は、前記実施例１−１と同様にして被膜を得た。ただし、珪酸アルカリ金属塩の添加は、他の材料（親水性樹脂水溶液、顔料分散液、アルミナゾル）を混合した後、この混合物に、珪酸アルカリ金属塩の水溶液を加え、攪拌することによって行った。また、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように、適宜調整した。
以上のようにして得られた各被膜について、色調、粗大顔料粒子の含有量、親水性、水濡れ性、耐色落ち性及び発色性の評価を行った。評価の条件は以下に示したとおりである。
【００４３】
１．色調
各被膜の色調は、色差計（ミノルタ社製 商品名CR-300）を用い、Ｃ光源、Ｌａｂ表色系で測定した。
【００４４】
２．粗大顔料粒子の含有量（０．１ｍｍ角内の個数）
光学顕微鏡を用いて５００倍の倍率で撮像し、得られた顕微鏡画像を画像解析機器で解析することによって計測した。
【００４５】
３．親水性
各被膜について、２４時間水洗を行った後（前処理）、水接触角を測定し、以下の基準に従い、評価した。
◎：水接触角θが２０°≦θ
○：水接触角θが２０°＜θ≦３０°
△：水接触角θが３０°＜θ≦４０°
×：水接触角θが４０°＜θ
【００４６】
３．水濡れ性
各被膜が形成されたアルミニウム板を、冷却器によって１０℃に保持した状態で、湿度１００％４０℃の環境下に静置し、その際の結露状態を目視にて観察した。この観察結果を、以下の基準に従い評価した。
◎：被膜全面に濡れが認められる
○：被膜が全面的に濡れているが、一部に濡れない箇所が認められる
△：被膜の大部分が濡れているが、若干の水滴が認められる
×：被膜全面に水滴が認められる
【００４７】
４．耐色落ち性
各被膜の表面を、水で湿らせたティッシュペーパーで、人手で１０往復強く擦った後、ティッシュペーパーに移った色を目視にて観察した。この観察結果を、以下の基準に従い評価した。
◎：色移りは認められない
○：僅かに色移りが認められる
△：やや色移りが認められる
×：激しい色移りが認められる
【００４８】
５．発色性
各被膜について、その発色の様子を目視にて観察し、以下の基準に従い評価した。
○：鮮やかな発色が認められる
△：やや鮮やかさに欠ける
×：著しく鮮やかさに欠ける
【００４９】
なお、以上の評価基準において、◎は非常に良好、○は良好、△は実用上問題の無いレベル、×は実用に適さないレベルであることを表している。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
なお、表中、ＰＶＡ−Ａ〜ＰＶＡ−Ｃは、重合度及びけん化度が異なる３種類のポリビニルアルコールを表す。各ポリビニルアルコールの重合度及びけん化度は以下の通りである。ＰＶＡ−Ａは重合度５００、けん化度９８％の試料、ＰＶＡ−Ｂは重合度１７００、けん化度９８％の試料、ＰＶＡ−Ｃは重合度１０００、けん化度８８％の試料である。
【００５３】
まず、親水性樹脂としてポリビニルアルコールを用いた系について検討すると、親水性無機材料を添加した被膜（実施例１−１〜１−２０）は、親水性無機材料を全く添加しなかった被膜（比較例１−１）に比べて、良好な水濡れ性が得られる。
【００５４】
また、特に、珪酸アルカリ金属塩を２０重量部以上、アルミナゾルを２０重量部以上添加した被膜（実施例１−３〜１−８、実施例１−１１〜１−１６）は、珪酸アルカリ金属塩またはアルミナゾルの量が少ない、もしくは、いずれかを添加していない被膜（実施例１−１、１−２、１−９、１−１０）に比べて、親水性及び水濡れ性が優れている。
ただし、珪酸アルカリ金属塩を３００重量部を超えて添加した被膜（比較例１−３〜１−５）は、粗大顔料粒子個数が多く、耐色落ち性が不足する。また、アルミナを６０重量部を超えて添加した被膜（実施例１−１６、１−２０）は、色が不鮮明である。
このことから、被膜に添加する珪酸アルカリ金属塩の量は２０〜３００重量部、アルミナの量は２０〜６０重量部が望ましいことがわかる。
【００５５】
次に、顔料の分散剤としてノニオン系界面活性剤を用いた被膜（実施例１−１７〜１−２０、比較例１−４）と、顔料の分散剤がアクリル系樹脂である以外は、これら被膜とほぼ同じ条件の被膜（実施例１−９、１−１４、１−４、１−１６、比較例１−５）とを比較すると、アクリル系樹脂を用いた系の方が、ノニオン系界面活性剤を用いた系よりも、耐色落ち性が良いことがわかる。
なお、比較例１−２の被膜は、色調が３未満の例であり、目視で色相が認められない。
【００５６】
次に、親水性樹脂としてアクリル系樹脂を使用した被膜（実施例２−１〜２−４、比較例２−１）と、親水性樹脂がポリビニルアルコールである以外は、これら被膜とほぼ同じ条件の被膜（実施例１−１７、１−１８、１−２０、１−８、比較例１−４）とを比較すると、ポリビニルアルコールを用いた系の方が、アクリル系樹脂を用いた系よりも、親水性及び耐色落ち性の双方において良好な傾向が見られる。
【００５７】
また、親水性樹脂としてセルロースを使用した被膜（実施例３−１〜３−４、比較例３−１、３−２）と、親水性樹脂がポリビニルアルコールである以外は、これら被膜とほぼ同じ条件の被膜（実施例１−１７、１−１８、１−２０、１−８、比較例１−４）とを比較した場合にも、ポリビニルアルコールを用いた系の方が、セルロースを用いた系よりも、親水性及び耐色落ち性の双方において良好な傾向が見られる。
【００５８】
また、親水性樹脂の代わりに非親水性樹脂（エポキシ樹脂）を用いた被膜（比較例４）は、親水性及び水濡れ性が著しく劣っている。
以上のことから、被膜に用いる親水性樹脂としてはポリビニルアルコールが好適であり、顔料の分散剤としてはアクリル系樹脂が好適であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本発明のフィン材を適用した熱交換器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…熱交換器、２…フィン材、３…スリット、４…カラー、５…伝熱管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色親水性被膜、及び、この着色親水性被膜が被覆されたフィン材に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコン（エアコンデショナー）の室外機では、暖房運転時に凝縮水が水滴となってフィン材に付着する。また、外気温度が低い場合は、これが凝固し着氷に至る場合もある。このような現象が起こると、通風抵抗が増加し、エアコンの暖房能力が低下することが知られている。
この現象を防止するために、フィン材の表面を親水化し、水滴の付着を防止する試みがなされている。また、室外機の場合、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ことを目的として、フィン材を青色などに着色する場合も多い。
【０００３】
フィン材の表面を親水化する方法としては、水ガラスを塗布し、焼き付けることで被膜を形成する方法（例えば、特許文献１参照。）、セルロースやアクリル系樹脂などの親水性高分子を塗布し、被膜を形成する方法（例えば、特許文献２、３参照。）などが知られている。
一方、着色したフィン材を得るためには、被膜に顔料を添加する必要がある。
【特許文献１】特開昭５９−１３０７８号公報
【特許文献２】特開平０２−２５８８７４号公報
【特許文献３】特開２００１−２０１２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述のような親水性の被膜に、顔料を添加して着色すると、以下のような問題が生じる。
まず、水ガラス被膜に顔料を添加して着色を施した場合、有機顔料と水ガラスは基本的に相溶性を有しないため、焼付け時に、顔料が表面にブリードし易い。その結果、被膜表面を擦ることによって色落ち（顔料の脱落）が発生する。また、水ガラス系被膜は、細孔が多数存在しており、透水性を有することから、結露水によって顔料が流出しやすく、長期間に渡って使用していると色が変色してくる。
【０００５】
また、フィン材の被膜から顔料が流出すると、流出した顔料がドレン水に混じって、ドレン水に色が着く。色の着いたドレン水は、使用者に不安を与え、また、排水された個所の建物などを汚してしまうおそれがある。
また、親水性高分子の被膜に顔料を添加した場合、顔料と親水性高分子との相溶性には優れている。しかし、親水性高分子の被膜は、水に溶解する成分（水溶性高分子）を含む場合が多く、且つ、透水性も有することから、結露水が付着すると水溶性高分子中に分散している顔料が溶け流れてしまい、水ガラス系被膜と同様、使用中に変色してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、着色しており、且つ、親水性を有する被膜を得るために、親水性の低いエポキシ系樹脂などに顔料を添加した塗料を塗布し、焼付けした後、その上に親水性のコーティング剤を塗布することも行われている。しかし、この方法で得られる被膜は、色落ちが生じ難く、親水性も満足できるが、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。
【０００７】
本発明は前記した問題に鑑みて創案されたものであり、水濡れ性および耐色落ち性に優れ、簡易な工程で形成することができる着色親水性被膜及びこれを用いたフィン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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の着色親水性被膜は、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有し、前記顔料のうち平均直径が２μｍ以上のものの含有量が、０．１ｍｍ角内に５個以下であり、Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値が３以上であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の着色親水性被膜において、前記親水性樹脂をポリビニルアルコールとすることができる。
【００１０】
本発明の着色親水性被膜において、前記親水性無機材料が珪酸のアルカリ金属塩とアルミナとを含有するものでも良い。
本発明の着色親水性被膜において、前記珪酸のアルカリ金属塩の含有量が前記親水性樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部であり、前記アルミナの含有量が前記親水性樹脂１００重量部に対して２０〜６０重量部であるものでも良い。
【００１１】
本発明の着色親水性被膜において、前記顔料がアクリル系樹脂を分散剤とする分散液の状態で混合されたものでも良い。
本発明のフィン材は、先に記載の着色親水性被膜を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、着色親水性被膜が、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有し、平均直径が２μｍ以上の粗大顔料粒子の含有量およびＬａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値が所定の範囲に規定されているので、彩度が高く、また、優れた水濡れ性及び耐色落ち性を有する着色親水性被膜を得ることができる。
また、この着色親水性被膜は、その構成材料を含有する表面処理液を調製し、この表面処理液をコーティングした後、加熱等の後処理を行うことにより、形成することができる。すなわち、１回のコーティング工程で形成することができるため、これを備える各機器や各部材の製造工程を簡易化することができる。
【００１３】
また、本発明のフィン材は、このような着色親水性被膜を備えているので、水が付着しても水滴になり難く、水滴の付着や着氷に起因した通風抵抗の増大が抑えられる。このため、このフィン材を備える熱交換器は、使用条件を問わず、優れた熱交換能を得ることができる。
【００１４】
また、このようなフィン材は、着色親水性被膜によって色相が付与されるため、意匠性に優れる。また、その構成材料やグレード等によって着色親水性被膜の色相を変えた場合には、その色相によって、構成材料やクレード等を容易に判別することができる。
さらに、着色親水性被膜が耐色落ち性に優れることにより、フィン材の色褪せ、ドレン水の着色を防止することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明において限定する事項について説明する。
まず、本発明の親水性着色被膜の実施形態について説明する。
本発明の親水性着色被膜は、基材の表面に被覆されるものであり、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有する。
【００１６】
ここで、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。
親水性樹脂として具体的には、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース樹脂、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種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
これら親水性樹脂の中でも、ポリビニルアルコールは親水性と顔料の分散性のバランスがよく、好適である。
【００１７】
ポリビニルアルコールの分子量は、特に定めるものではないが、塗装に適した粘度になるような分子量のものを選定することが良い。例えば、塗装の方法としてロールコーティング法を用いる場合、５〜３０ｍＰａ・Ｓ程度の粘度になるような分子量のものを選択すると、良好な塗装性が得られる。
また、ポリビニルアルコールとしてけん化度が９０％以上のものを使用すると、親水性着色被膜の耐色落ち性が向上する傾向が見られる。
【００１８】
親水性無機材料は、親水性樹脂だけでは充分な親水性を得ることができないことから、これを補完する目的で使用される。
親水性無機材料としては、珪酸のアルカリ金属塩、アルミナ（アルミニウムの酸化物及び水酸化物）、酸化珪素、酸化亜鉛などを例示することができ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。このうち、珪酸のアルカリ金属塩とアルミナを組み合わせて用いるのが望ましい。
ここで、珪酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウム塩（Na2O-SiO2）、カリウム塩(K2O-SiO2)、リチウム塩(Li2O-SiO2)などを好適に用いることが出来る。しかし、あまりアルカリ金属比率が高いものを用いると、被膜が白濁するなど被膜の外観を損なうため望ましくない。例えば、ナトリウム塩を使用した場合では、Na2O/SiO2比が２０／４０以上になると、被膜が白濁するようになる。
【００１９】
着色親水性被膜における珪酸アルカリ金属塩の含有量は、親水性樹脂がポリビニルアルコールである場合、ポリビニルアルコール（固形分）１００重量部に対して２０〜３００重量部であることが望ましい。
ポリビニルアルコールと珪酸アルカリ金属塩とがこのような組成比である場合、ポリビニルアルコールと珪酸アルカリ金属塩は、後述するような塗膜の焼付け後には相分離していると考えられ、その際、顔料はポリビニルアルコール側に良好に分散しており、被膜の表面には殆どブリードしていない。また、ポリビニルアルコール自体結晶性が高いため、比較的親水性が高い樹脂であるにも係わらず水には殆ど溶解しない。このため、これに分散している顔料も、水には殆ど流出せず、優れた耐色落ち性が得られる。
【００２０】
珪酸アルカリ金属塩の含有量が３００重量部を超えると、その分、ポリビニルアルコールの量が少なくなり、顔料が分散するのに不十分な量となるため、粗大な顔料粒子の密度が高くなる。その結果、被膜において、耐色落ち性が低下し、擦った場合などの色落ちや、水への顔料の溶解が起こりやすくなる可能性がある。逆に、珪酸アルカリ金属塩の含有量が２０重量部未満の場合は、親水性が低下し、結露時に、被膜に水滴が付着しやすくなる。
【００２１】
一方、アルミナ粒子は、これを添加することにより、被膜の表面に凸部が生じ、水濡れ性が良好になる効果がある。アルミナ粒子の添加によって、このような効果が得られるのは、単に添加したアルミナが粒子として析出するだけでなく、アルミナ粒子が核となり、珪酸アルカリ金属塩がその周囲に析出し、多数の凸部が生じるようになるためである。
【００２２】
アルミナ粒子としては、板状、針状など各種形状の水分散体が市販されているが、本発明で添加するアルミナ粒子は、特に形状などが限定されるものではない。どのような形状のものであっても、アルカリ珪酸塩が粒子として成長するための核となることができ、また、添加したアルミナ粒子の元の形状は、被膜の表面に形成される凸部の形状には反映されない。しかし、平均粒径が１μmを超えるようなアルミナ粒子を用いると、単位重量当たりの粒子の個数が少なくなるため、アルミナ粒子を添加する効果が小さくなる傾向が見られる。
【００２３】
着色親水性被膜におけるアルミナ粒子の添加量は、親水性樹脂がポリビニルアルコールである場合、ポリビニルアルコール（固形分）１００重量部に対して２０〜６０重量部であることが望ましい。アルミナ粒子の添加量が２０重量部未満では、親水性が不足すると共に、被膜が干渉色を呈し、望む色調が得られない可能性がある。また、アルミナ粒子を６０重量部を超えて添加しても、それ以上の親水性の向上は見られず、逆に、被膜表面の凸部の数が多くなりすぎる結果、塗膜が白濁してしまい、顔料を添加してもくすんだ色調のものになってしまう。また、被膜の表面が粗面化することによって、耐擦過性も低下する傾向が見られる。
【００２４】
顔料は、親水性着色被膜に色相を付与するものである。被膜が色相を有することにより、これによって被覆される基材にも色相を付与することでき、意匠性が向上する。また、例えば、基材の種類やグレード等によって親水性着色被膜の色相を変えれば、その色相によって基材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。
顔料としては、有機系、無機系の顔料を色調に合わせて、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。
【００２５】
これら顔料は、通常、分散媒に分散された分散液の状態で、着色親水性被膜を構成する他の材料と混合される。この顔料の分散液としては、アクリル系樹脂を分散剤とするものが好適に用いられる。これは以下の理由による。
すなわち、例えばポリビニルアルコールと、珪酸のアルカリ金属塩と、アルミナ粒子を含有する塗料は、アルカリ性であるため、カチオン系もしくはノニオン系界面活性剤を分散剤とした顔料の分散液を使用すると、顔料自体が凝集しやすく、その塗膜（被膜）の耐色落ち性が低下する。また、アニオン系界面活性剤を分散剤とした顔料の分散液を使用した場合、界面活性剤の親水基部分が珪酸のアルカリ金属塩と馴染みやすく、顔料がポリビニルアルコールよりも珪酸のアルカリ金属塩中に分散しやすくなる。そのため、被膜の耐色落ち性に問題が生じやすくなる。
【００２６】
一方、アクリル系樹脂を顔料の分散剤として使用した場合には、アクリル系樹脂のカルボキシル基がポリビニルアルコールと馴染みが良く、ポリビニルアルコール中に顔料が細かく分散しやすい。このため、良好な発色を示すと共に、耐色落ち性に優れた着色親水性被膜が得られる。
【００２７】
着色親水性被膜における顔料の種類と添加量は、得ようとする色調により決定されるが、親水性樹脂がポリビニルアルコールの場合、顔料の添加量は、ポリビニルアルコール（固形分）１００重量部に対して３０重量部以下であるのが望ましい。顔料の添加量が３０重量部を超えると、顔料がポリビニルアルコール樹脂の中に分散しきれなくなり、色落ちが発生する。
【００２８】
そして、本発明では、着色親水性被膜を以上のような材料によって構成するとともに、顔料のうち平均直径が２μｍ以上のもの（以下、「粗大顔料粒子」と言う。）の含有量を、０．１ｍｍ角内に５個以下に規定し、Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値を３以上に規定する。
ここで、０．１ｍｍ角内での粗大顔料粒子の数は、着色親水性被膜を、光学顕微鏡を用いて５００倍の倍率で撮像し、得られた顕微鏡画像を画像解析機器で解析することによって計測される。
この０．１ｍｍ角内での粗大顔料粒子の数は、着色親水性被膜中における顔料の分散状況の指標となり、この値が小さい程、被膜中に顔料が良好な状態で分散していることを意味する。
そして、平均直径２μm以上の粗大顔料粒子が、高密度に存在すると色落ちし易くなる傾向があるが、０．１ｍｍ角内に５個以下であれば、色落ちに関しては使用上問題のないレベルとなる。
【００２９】
また、Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値は、着色親水性被膜の彩度の指標となり、この値が大きい程、被膜の彩度が高いことを意味する。本発明では、このＬａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値は、色差計（ミノルタ社製 商品名CR-300）にて、Ｃ光源を用いて着色親水性被膜の色を測定し、この測色値に基づいて算出するものとする。
顔料の濃度を非常に小さくすれば、平均直径が２μm以上の粗大顔料粒子の数は０．１ｍｍ角内に５個以下となるが、その場合には、色が極めて薄くなり、色が着いていることによる効果が得られない。着色親水性被膜において、Ｌａｂ表色系での(a2+b2) １／２の値を３以上に規定することにより、十分な彩度が得られ、その色相を容易に識別することができるものとなる。
【００３０】
なお、この着色親水性被膜は、前述したような材料の他、必要に応じて各種添加剤が添加されていてもよい。
また、この着色親水性被膜が被覆される基材は、特に限定されず、例えば、各種機器の金属板によって構成された各種部材（例えば、熱交換器のフィン材）等が挙げられる。金属板としては、クロメート処理が施されたアルミニウム板等を例示できる。
【００３１】
以上のような着色親水性被膜は、親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有し、平均直径が２μｍ以上の粗大顔料粒子の含有量およびＬａｂ表色系での(a2+b2) １／２の値が所定の範囲に規定されているので、彩度が高く、また、優れた水濡れ性及び耐色落ち性を得ることができる。
【００３２】
次に、本発明の着色親水性被膜を形成する方法について説明する。ここでは、親水性樹脂がポリビニルアルコール、親水性無機材料が珪酸のアルカリ金属塩及びアルミナである場合を例にする。
まず、目的とする着色親水性被膜の構成材料を含有する塗料（表面処理液）を調製する。
表面処理液は、ポリビニルアルコール水溶液に、顔料分散液と、水分散されたアルミナゾルを添加し、攪拌した後、珪酸のアルカリ金属塩の水溶液を添加し、攪拌することによって調製することができる。
ここで、珪酸のアルカリ金属塩の水溶液を添加した後に、アルミナゾルや顔料分散液を添加すると、顔料が凝集してしまうことがある。
また、表面処理液には、塗装時のレベリング性を向上させるために、少量の界面活性剤を添加してもかまわない。ただし、界面活性剤の量が多すぎると、塗膜の焼付け後に得られる被膜の耐色落ち性が若干低下する場合もある。
【００３３】
次に、調製した表面処理液を、例えば金属板（基材）の表面に塗装して塗膜を形成し、焼き付けることによって着色親水性被膜を得る。
金属板としては、りん酸クロメート処理を施したアルミニウム板を使用することが一般的である。塗膜の厚さは、０．２μｍ以上であるのが望ましい。これにより、得られる着色親水性被膜において、十分な親水性を確保することが出来る。
塗装方法としては、ロールコーティング法が一般的であるが、特に限定されない。
以上のように、本発明の着色親水性被膜は、１度の塗装工程で形成することができる。
【００３４】
次に、本発明に係る着色親水性被膜を適用したフィン材について説明する。
図１は、本発明のフィン材を備えた熱交換器の一例を示す模式図である。
図１に示す熱交換器１は、複数のフィン材２と、冷媒が流れる伝熱管５とで構成される。複数のフィン材２は、カラー４に伝熱管５を通すことで、等間隔に並べられる。これらフィン材２は、それぞれ、例えばクロメート処理を施したアルミニウム板を基材とし、その基材の表面に、本発明の着色親水性被膜が被膜されて構成されている。
このような熱交換器では、伝熱管５内を流れる冷媒と、室外の空気との熱交換が複数のフィン材２を介して行われる。また、フィン材２には、熱交換効率の向上を目的に、スリット３を設けることがある。
【００３５】
ここで、フィン材２は、その表面に、着色親水性被膜が被覆されている。このため、結露水等の水が付着しても水滴になり難く、水滴の付着や着氷に起因した通風抵抗の増大が抑えられる。このため、このフィン材を備える熱交換器は、使用条件を問わず、優れた熱交換能を得ることができる。
また、このようなフィン材は、着色親水性被膜によって色相が付与されるため、意匠性に優れる。また、その構成材料やグレード等によって着色親水性被膜の色相を変えた場合には、その色相によって、構成材料やクレード等を容易に判別することができる。
さらに、着色親水性被膜が耐色落ち性に優れることにより、フィン材の色褪せ、ドレン水の着色を防止することができる。
【００３６】
なお、前記実施形態において、着色親水性被膜及びフィン材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】
【００３７】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。なお、本発明は、この実施例によって制限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、表面処理液に添加する各材料の添加量は、親水性樹脂（固形分）１００重量部に対する重量部で示した。
【００３８】
（実施例１−１）
まず、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−Ａ）水溶液に、ポリアクリル酸Ｎａを分散剤とする顔料分散液と、水分散されたアルミナゾル（アルミナ板状）をアルミナの量が５５重量部となるように添加し、攪拌することによって表面処理液を調製した。なお、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように調整した。また、表面処理液の固形分の濃度は、１０ｗｔ％であった。
この表面処理液を、リン酸クロメート処理を施したアルミニウム板に塗布し、２６０℃で焼付けを行うことによって被膜（膜厚０．５μｍ）を得た。
【００３９】
（実施例１−２〜実施例１−２０、比較例１−１〜比較例１−５）
ポリビニルアルコールの種類、親水性無機材料の組成、顔料分散液の分散剤の種類を、表１に示すように変えた以外は、前記実施例１−１と同様にして被膜を得た。ただし、珪酸アルカリ金属塩の添加は、他の材料（親水性樹脂水溶液、顔料分散液、アルミナゾル）を混合した後、この混合物に、珪酸アルカリ金属塩の水溶液を加え、攪拌することによって行った。また、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように、適宜調整した。
【００４０】
（実施例２−１〜実施例２−４、比較例２−１）
ポリビニルアルコールの代わりにアクリル系樹脂を用い、親水性無機材料の組成、顔料分散液の分散剤の種類を、表１に示すように変えた以外は、前記実施例１−１と同様にして被膜を得た。ただし、珪酸アルカリ金属塩の添加は、他の材料（親水性樹脂水溶液、顔料分散液、アルミナゾル）を混合した後、この混合物に、珪酸アルカリ金属塩の水溶液を加え、攪拌することによって行った。また、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように、適宜調整した。
【００４１】
（実施例３−１〜実施例３−４、比較例３−１、比較例３−２）
ポリビニルアルコールの代わりにセルロースを用い、親水性無機材料の組成、顔料分散液の分散剤の種類を、表１に示すように変えた以外は、前記実施例１−１と同様にして被膜を得た。ただし、珪酸アルカリ金属塩の添加は、他の材料（親水性樹脂水溶液、顔料分散液、アルミナゾル）を混合した後、この混合物に、珪酸アルカリ金属塩の水溶液を加え、攪拌することによって行った。また、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように、適宜調整した。
【００４２】
（比較例４）
ポリビニルアルコールの代わりにエポキシ系樹脂（非親水性樹脂）を用い、親水性無機材料の組成、顔料分散液の分散剤の種類を、表１に示すように変えた以外は、前記実施例１−１と同様にして被膜を得た。ただし、珪酸アルカリ金属塩の添加は、他の材料（親水性樹脂水溶液、顔料分散液、アルミナゾル）を混合した後、この混合物に、珪酸アルカリ金属塩の水溶液を加え、攪拌することによって行った。また、顔料の量は、被膜の色調が表１に示す値となるように、適宜調整した。
以上のようにして得られた各被膜について、色調、粗大顔料粒子の含有量、親水性、水濡れ性、耐色落ち性及び発色性の評価を行った。評価の条件は以下に示したとおりである。
【００４３】
１．色調
各被膜の色調は、色差計（ミノルタ社製 商品名CR-300）を用い、Ｃ光源、Ｌａｂ表色系で測定した。
【００４４】
２．粗大顔料粒子の含有量（０．１ｍｍ角内の個数）
光学顕微鏡を用いて５００倍の倍率で撮像し、得られた顕微鏡画像を画像解析機器で解析することによって計測した。
【００４５】
３．親水性
各被膜について、２４時間水洗を行った後（前処理）、水接触角を測定し、以下の基準に従い、評価した。
◎：水接触角θが２０°≦θ
○：水接触角θが２０°＜θ≦３０°
△：水接触角θが３０°＜θ≦４０°
×：水接触角θが４０°＜θ
【００４６】
３．水濡れ性
各被膜が形成されたアルミニウム板を、冷却器によって１０℃に保持した状態で、湿度１００％４０℃の環境下に静置し、その際の結露状態を目視にて観察した。この観察結果を、以下の基準に従い評価した。
◎：被膜全面に濡れが認められる
○：被膜が全面的に濡れているが、一部に濡れない箇所が認められる
△：被膜の大部分が濡れているが、若干の水滴が認められる
×：被膜全面に水滴が認められる
【００４７】
４．耐色落ち性
各被膜の表面を、水で湿らせたティッシュペーパーで、人手で１０往復強く擦った後、ティッシュペーパーに移った色を目視にて観察した。この観察結果を、以下の基準に従い評価した。
◎：色移りは認められない
○：僅かに色移りが認められる
△：やや色移りが認められる
×：激しい色移りが認められる
【００４８】
５．発色性
各被膜について、その発色の様子を目視にて観察し、以下の基準に従い評価した。
○：鮮やかな発色が認められる
△：やや鮮やかさに欠ける
×：著しく鮮やかさに欠ける
【００４９】
なお、以上の評価基準において、◎は非常に良好、○は良好、△は実用上問題の無いレベル、×は実用に適さないレベルであることを表している。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
なお、表中、ＰＶＡ−Ａ〜ＰＶＡ−Ｃは、重合度及びけん化度が異なる３種類のポリビニルアルコールを表す。各ポリビニルアルコールの重合度及びけん化度は以下の通りである。ＰＶＡ−Ａは重合度５００、けん化度９８％の試料、ＰＶＡ−Ｂは重合度１７００、けん化度９８％の試料、ＰＶＡ−Ｃは重合度１０００、けん化度８８％の試料である。
【００５３】
まず、親水性樹脂としてポリビニルアルコールを用いた系について検討すると、親水性無機材料を添加した被膜（実施例１−１〜１−２０）は、親水性無機材料を全く添加しなかった被膜（比較例１−１）に比べて、良好な水濡れ性が得られる。
【００５４】
また、特に、珪酸アルカリ金属塩を２０重量部以上、アルミナゾルを２０重量部以上添加した被膜（実施例１−３〜１−８、実施例１−１１〜１−１６）は、珪酸アルカリ金属塩またはアルミナゾルの量が少ない、もしくは、いずれかを添加していない被膜（実施例１−１、１−２、１−９、１−１０）に比べて、親水性及び水濡れ性が優れている。
ただし、珪酸アルカリ金属塩を３００重量部を超えて添加した被膜（比較例１−３〜１−５）は、粗大顔料粒子個数が多く、耐色落ち性が不足する。また、アルミナを６０重量部を超えて添加した被膜（実施例１−１６、１−２０）は、色が不鮮明である。
このことから、被膜に添加する珪酸アルカリ金属塩の量は２０〜３００重量部、アルミナの量は２０〜６０重量部が望ましいことがわかる。
【００５５】
次に、顔料の分散剤としてノニオン系界面活性剤を用いた被膜（実施例１−１７〜１−２０、比較例１−４）と、顔料の分散剤がアクリル系樹脂である以外は、これら被膜とほぼ同じ条件の被膜（実施例１−９、１−１４、１−４、１−１６、比較例１−５）とを比較すると、アクリル系樹脂を用いた系の方が、ノニオン系界面活性剤を用いた系よりも、耐色落ち性が良いことがわかる。
なお、比較例１−２の被膜は、色調が３未満の例であり、目視で色相が認められない。
【００５６】
次に、親水性樹脂としてアクリル系樹脂を使用した被膜（実施例２−１〜２−４、比較例２−１）と、親水性樹脂がポリビニルアルコールである以外は、これら被膜とほぼ同じ条件の被膜（実施例１−１７、１−１８、１−２０、１−８、比較例１−４）とを比較すると、ポリビニルアルコールを用いた系の方が、アクリル系樹脂を用いた系よりも、親水性及び耐色落ち性の双方において良好な傾向が見られる。
【００５７】
また、親水性樹脂としてセルロースを使用した被膜（実施例３−１〜３−４、比較例３−１、３−２）と、親水性樹脂がポリビニルアルコールである以外は、これら被膜とほぼ同じ条件の被膜（実施例１−１７、１−１８、１−２０、１−８、比較例１−４）とを比較した場合にも、ポリビニルアルコールを用いた系の方が、セルロースを用いた系よりも、親水性及び耐色落ち性の双方において良好な傾向が見られる。
【００５８】
また、親水性樹脂の代わりに非親水性樹脂（エポキシ樹脂）を用いた被膜（比較例４）は、親水性及び水濡れ性が著しく劣っている。
以上のことから、被膜に用いる親水性樹脂としてはポリビニルアルコールが好適であり、顔料の分散剤としてはアクリル系樹脂が好適であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本発明のフィン材を適用した熱交換器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…熱交換器、２…フィン材、３…スリット、４…カラー、５…伝熱管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有し、
前記顔料のうち平均直径が２μｍ以上のものの含有量が、０．１ｍｍ角内に５個以下であり、
Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値が３以上であることを特徴とする着色親水性被膜。
【請求項２】
前記親水性樹脂が、ポリビニルアルコールであることを特徴とする着色親水性被膜。
【請求項３】
前記親水性無機材料が、珪酸のアルカリ金属塩とアルミナとを含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の着色親水性被膜。
【請求項４】
前記珪酸のアルカリ金属塩の含有量が、前記親水性樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部であり、前記アルミナの含有量は、前記親水性樹脂１００重量部に対して２０〜６０重量部であることを特徴とする請求項３に記載の着色親水性被膜。
【請求項５】
前記顔料は、アクリル系樹脂を分散剤とする分散液の状態で混合されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の着色親水性被膜。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の着色親水性被膜を備えたことを特徴とするフィン材。
【請求項１】
親水性樹脂と親水性無機材料と顔料粒子とを含有し、
前記顔料のうち平均直径が２μｍ以上のものの含有量が、０．１ｍｍ角内に５個以下であり、
Ｌａｂ表色系での(a2+b2)１／２の値が３以上であることを特徴とする着色親水性被膜。
【請求項２】
前記親水性樹脂が、ポリビニルアルコールであることを特徴とする着色親水性被膜。
【請求項３】
前記親水性無機材料が、珪酸のアルカリ金属塩とアルミナとを含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の着色親水性被膜。
【請求項４】
前記珪酸のアルカリ金属塩の含有量が、前記親水性樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部であり、前記アルミナの含有量は、前記親水性樹脂１００重量部に対して２０〜６０重量部であることを特徴とする請求項３に記載の着色親水性被膜。
【請求項５】
前記顔料は、アクリル系樹脂を分散剤とする分散液の状態で混合されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の着色親水性被膜。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の着色親水性被膜を備えたことを特徴とするフィン材。
【図１】
【公開番号】特開２００９−２１４００１（Ｐ２００９−２１４００１Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５９５８９（Ｐ２００８−５９５８９）
【出願日】平成２０年３月１０日（２００８．３．１０）
【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２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１０日（２００８．３．１０）
【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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