JPH03251693A - 撥水性コーティング用組成物及び撥水性コーティング用組成物を用いた熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、撥水性を付与する目的で基材表面にコーティ
ングするための組成物及び、前記組成物を塗布した熱交
換器に関するものである。

従来の技術 シリコーン系または、フッ素系樹脂化合物は、優れた撥
水性、潤滑性などを有しその特性を活かすためのコーテ
ィング材料、表面処理剤として多くの分野で、実用化さ
れている０例えば、空気調和機の熱交換器の表面処理と
しても有効である。

そして、空気調和機における、空気熱源ヒートポンプ式
空気調和機（以下単にヒートポンプと呼ぶ）のしめる割
合は急増してきており、家庭用ルームエアコン、業務用
ルームエアコン等については、半数以上を占めている。

又、これらヒートポンプに用いられる熱交換器の大部分
は、アルミフィンと、またこれに直行する冷媒管から構
成されているフィンチューブ型熱交換器である。ヒート
ポンプにおいて、冷房時には室内側熱交換器のフィン表
面に水分の凝縮が起こり、フィン間における凝縮水のブ
リッジ現象により、熱交換器通過風量の低下を招き、ひ
いては、冷房能力の低下の原因となる。一方、暖房時に
は、室外側熱交換器において、前述した冷肩時、室内側
熱交換器と同様な現象が起こる。熱交換器に、着霜した
場合は、通風抵抗が増加し、暖房能力の低下の原因とな
り、更に進むと、着霜によるフィンの目詰まりを生じ、
その場合暖房運転を一時停止し、除霜を行なう必要があ
るため、暖房の快適性を損なう原因にもなる。したがっ
て前記冷房能力、暖房能力の低下を減少させるために及
び、暖屑時における、室外側熱交換器の着霜を減少し、
除霜回数を減らし、快適性を向上させるためには、室内
機及び、室外機の熱交換器のフィン表面の凝縮水を常に
取り除けば、良いわけである。その方法としてフィン表
面を撥水化して凝縮水を転がり落とす方法があり、実開
昭４８−１１４１４号公報、実開昭５１−１５２６１号
公報で提案されているような４フツ化エチレン樹脂、塩
化３フツ化エチレン樹脂などのコーティングが知られて
いる。

発明が解決しようとする課題 前記撥水性に優れた樹脂を塗布したフィン材表面におい
ては、直径２ｍｍ以上の比較的大きな凝縮水をフィン表
面から転がり落とすことが可能であり、熱交換器用フィ
ン材として、ある程度の効果が期待ｆきる。しかし、最
近の熱交換器は、高能力化を目的とし、フィン総表面積
を増やすためにフィン間隔が狭くなる傾向にある。現在
の熱交換器のフィン間隔は、約２〜３ｍｍが一般的であ
りこれからますます狭められていくと考えられる。

しかしながら、前記撥水性に優れた樹脂を塗布する方法
では、直径１ｍｍ程度の微細な水滴をフィン表面から落
とすことはできない。そこで、フィン表面に残存した水
滴が、フィン間に溜るため、通風抵抗になったり、その
まま氷結し霜となるなどその撥水効果は不十分であった
。したがって、ヒートポンプの冷暖房能力を低下させな
いようフィン表面の凝縮水を常に取り除くことが可能な
高性能な熱交換器用フィン材が望まれ、より高い撥水性
を付与しつるコーティング材料が必要となる。

８題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の撥水性コーチインク
用組成物は、シリコーン系または、フッ素系樹脂化合物
からなる溶液と、表面を疎水化処理した無機粉体とから
構成してなるものである。

また、前記板状フィンの表面にシリコーン系または、フ
ッ素系樹脂化合物からなる溶液と、表面を疎水化処理し
た無機粉体とからなる撥水性コーティング用組成物を設
けてなる撥水性コーチインク３用組成物を塗布した熱交
換器を構成するものである。

作用 上記の構成の撥水性コーティング組成物は、無機粉体表
面を疎水化処理しているため、溶液中への分散性がよく
なり、良好な成膜性となり、本組成物を施した基材表面
は、シリコーン系または、フッ素系樹脂の撥水効果に加
え、無機粉体により形成された表面の微細凹凸により、
表面と水滴との接触面積が小さくなり、撥水性が著しく
高くなる。

実施例 以下本発明の一実施例について説明する。

実施例５．６及び、比較例３．４は、シリコーン系樹脂
コーティング剤に対し、各種無機系粉体をシリコーン樹
脂コーティング剤中の固形分に対して、ｌ　Ｑ　ｗ　ｔ
％、あるいは７，５ｗｔ％添加して、常温で攪拌分散し
、コーティング組成物を作成し、厚さ０．５ｍｍのアル
ミニウム板に浸漬塗布し、１５０℃の熱風乾燥炉中で３
０分間乾燥硬化したものである。また、比較例１は、シ
リコーン系樹脂コーティング剤を同様に、厚さ０．５ｍ
ｍのアルミニウム板に浸漬塗布し、１５０℃の熱風乾燥
炉中で３０分間乾燥硬化したものである。

撥水性効果については、水に対する接触角を測定するこ
とにより評価した。尚、水に対する接触角とは、図に示
すように、試料２表面に形成した水滴３と試料２表面が
作る角度θで表わされ、接触角θが大きい程、撥水性が
高いといえる。水に対する接触角は、協和界面科学製コ
ンタクトアングルメータＤＡ−Ｔ型で測定した。

実施例５．６は、無機シリカ微粒子の表面を疎水化処理
したものである。

表；添加粒子の種類と水接触角の関係 性１；部分的に微小クラック発生。分散が悪く、良好な
塗膜形成ができず。

また、各サンプルとも、微粒子添加後、総固形分比（（
ベースレジン中の固形分子機粒子）／塗料重量）が２０
％となるよう、キシレンにより希釈した（塗料の増粘を
おざえるため）。

表からも判るように、 実施例５．６の接触角は、比較例１．２に比べ、大幅に
大きくなっている。比較例３．４の無機シリカ（表面を
疎水化処理していないもの）を添加した塗料の場合、撥
水性向上効果は認められるものの、塗膜にクラックを生
じるなど良好な成膜性であるとは言えず、実用化は困難
である。すなわち、本実施例において、大幅に撥水性が
向上していると共に、成膜性が向上し、良好な塗膜を得
ることができる。

まず、撥水性樹脂に、微細な粉体を添加すると、撥水性
樹脂により、表面が撥水性になっていることに加えて、
微小な粉体の微細凹凸により、液滴の接触面積が小さく
なり、液滴とフィン表面の付着力が大幅に低下し、撥水
性が高くなる（モルフオロジカル効果）。また、無機シ
リカの表面を疎水化処理しない場合、すなわち、親水性
に場合は、溶液中で、無機シリカ同志の凝集が生じ、分
散性が悪くなり、良好な成膜性が得られない。無機シリ
カの表面を疎水化処理することにより、分散性がよくな
るので、成膜性がよくなると考えられる。

発明の効果 以上のように本発明では、撥水性コーティング用組成物
を、シリコーン系または、フッ素系樹脂化合物からなる
溶液と、表面を疎水化処理した無機粉体を前記溶液中に
添加し構成したものであり、優れた成膜性を有し、この
撥水性コーティング用組成物を塗布した基材は非常に高
い撥水性を示す。

また、この撥水性コーティング用組成物を熱交換器用フ
ィン材に塗布し、熱交換器を構成した場合、フィン間隔
が２ｍｍ程度と狭い場合でも、フィン表面に凝縮した水
滴を、転がり落とすために有効な性能を有する。したが
って、ヒートポンプエアコンの熱交換器の着霜によるフ
ィン間の目詰まりを遅れさせることにより、ヒートポン
プとして、冷房能力、暖房能力の低下を減少させるとと
もに、暖房時室外機熱交換器の除霜間隔を延長すること
ができ、快適性を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図は接触角について説明した断面図である。 １・・・基材、２・・・試料、３・・・水滴、４・・・
接触角。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリコーン系または、フッ素系樹脂化合物からな
   る溶液と、表面を疎水化処理した無機粉体とからなる撥
   水性コーティング用組成物。
2. （２）一定間隔で多数平行に並べられ、その間を気流が
   流動する板状フィンと、この板状フィンに直角に挿通さ
   れた伝熱管とからなり、前記板状フィンの表面にシリコ
   ーン系または、フッ素系樹脂化合物からなる溶液と、表
   面を疎水化処理した無機粉体とからなる撥水性コーティ
   ング用組成物を設けてなる撥水性コーティング用組成物
   を用いた熱交換器。