CN1704175A - 亲水性表面处理铝板及使用该铝板的热交换器用散热片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种亲水性表面处理铝板，其包含：在铝或铝合金板的至少一侧上依次涂覆的抗腐蚀薄膜3和亲水性薄膜4，和通过水溶性聚醚多元醇化合物与向其中加入的有机交联剂的反应而在这些薄膜上形成的慢洗脱润滑薄膜。在向慢洗脱润滑薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过0.15，且在慢洗脱润滑薄膜上涂覆水滴时，形成的水滴的接触角θ不超过30度。在使用水溶性切削液时，亲水性表面处理铝板可以延缓水溶性聚合物化合物的洗脱，并且在其表面上长时间保持良好的亲水特性。

Description

亲水性表面处理铝板及使用该铝板 的热交换器用散热片

技术领域

本发明涉及亲水性表面处理铝板，更具体而言，涉及一种进行亲水性表面处理并且可以使用水或水溶性切削液来形成的铝板。本发明的铝板适宜用作热交换器用散热片的材料。

背景技术

通常，为控制温度和湿度而设计的热交换器广泛地用于建筑或车辆用的各种类型的空调或散热器。考虑到重量减轻、导热性、可成型性和循环特性，用作这些换热器的零件的大多数散热片是由铝板或铝合金板(以下只称作“铝板”)制成的。

当使用这种热交换器的空调或散热器运行时，通常发生冷凝水粘附于换热器的散热片上。于是，如图4中所示，此冷凝水W在散热片10与10之间积聚，形成桥11。通过冷凝水W在散热片10与10之间积聚而导致的这种桥11的形成可以减少从散热片10与10之间流过的空气量，因此显著地降低热交换器的性能。为此，构成散热片10的散热片材料使它的表面被具有确定亲水特性的薄膜(以下称作“亲水性薄膜”)涂覆，以防止粘附的冷凝水W积聚。即，在散热片10的表面上提供亲水性薄膜改善了表面的湿润性，导致冷凝水W的水滴的小接触角，由此使其难以在散热片10与10之间形成水W的桥11。应当注意的是，在铝板和亲水性薄膜之间，形成含有铬(Cr)或锆(Zr)作为主要组分的具有抗腐蚀性的薄膜(以下称作“抗腐蚀薄膜”)，以改善它们之间的粘附性，并且防止铝板表面的腐蚀。

具有这种结构的热交换器用的亲水性表面处理散热片材料公开于例如JP-A-8-127735中。

此外，作为具有与上面所述的散热片材料相同结构的另一种散热片材料，例如在JP-A-8-231764中提出了一种热交换器用的亲水处理构件。此热交换器用亲水处理构件通过向作为最外层的亲水性薄膜中加入用于亲水处理的组合物而赋予散热片亲水特性和润滑性。

当不仅使用在上面所述的专利出版物中公开的散热片材料而且使用具有亲水性薄膜的热交换器用的其它铝散热片材料制备散热片时，通常使用烃基挥发性压型油或切削液，以保证在成型过程中足够的成型性。

但是，当在使用烃基挥发性压型油进行成型过程之后作为脱脂过程而进行焙烧时，挥发性油在空气中汽化，不利地导致工作环境的恶化。此外，这导致二氧化碳的产生，二氧化碳可能引起全球变暖，因此对环境不利。目前没有采用用有机溶剂如三氯乙烯的脱脂，原因在于三氯乙烯本身是引起环境污染且损害工人健康的有害物质。

尽管优选将水或水溶性切削液(以下统称为“水溶性切削液”)用来进行成型过程，以解决上面所述的问题，但是，溶液类型的水溶性切削液，其通常可能对亲水特性没有影响，缺乏润滑性，由此不利地使得难以保证足够的成型性。

使用水溶性切削液对具有亲水性薄膜的常规散热片材料进行成型过程导致：最外面的润滑或亲水性薄膜的水溶性组分洗脱，和/或在薄膜中包含的亲水性处理用组合物洗脱，进入切削液中，导致亲水性薄膜的亲水特性或润滑性降低。此外，润滑性降低不利地恶化散热片材料的成型性。在某些情况下，润滑薄膜和亲水性薄膜的洗脱组分，和/或亲水处理用的洗脱组合物重新沉积在散热片材料上，导致外观的不均匀性。

发明内容

本发明鉴于上面所述现有技术遇到的问题得以完成，并且本发明的一个目的在于提供一种适宜用于热交换器用散热片的亲水性表面处理的铝板，其在使用水溶性切削液时，可以通过减缓润滑薄膜的洗脱而保持润滑性，同时可以长时间保持其表面的良好亲水特性。

本发明人关注于下面内容而进行了深入研究。即，具有高疏水特性的树脂的使用可以降低在涂布水溶性切削液时的摩擦系数，但是降低亲水特性。而且，用于形成亲水性薄膜的有机交联剂的加入量越大，在涂布水溶性切削液时的摩擦系数越小，但亲水特性会越低。结果，本发明人发现，适宜地控制这些因素之间的关系可以解决上面所述的问题，由此完成了本发明。

根据本发明的一个方面，提供一种亲水性表面处理铝板，其包含：由铝或铝合金制成的板；在所述板的至少一侧上形成的抗腐蚀薄膜和亲水性薄膜中的至少一种；和由有机树脂制成的慢洗脱润滑薄膜，所述的树脂是通过用有机交联剂交联水溶性聚醚多元醇化合物而得到的。所述的慢洗脱润滑薄膜涂覆在抗腐蚀薄膜和亲水性薄膜中的所述至少一种上。在向慢洗脱润滑薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过0.15，且在慢洗脱润滑薄膜上放置水滴时水滴的接触角θ不超过30度。

在本发明的亲水性表面处理铝板中，优选抗腐蚀薄膜、亲水性薄膜和慢洗脱润滑薄膜按此顺序涂覆在所述板的所述至少一侧上。在所述铝板的所述至少一侧上，可以按此顺序涂布抗腐蚀薄膜和慢洗脱润滑薄膜。由于慢洗脱润滑薄膜具有一定程度的亲水特性，可以采用上面所述的结构。此外，在铝板的所述至少一侧上，可以按此顺序涂覆所述亲水性薄膜和慢洗脱润滑薄膜。

因此，在本发明的亲水性表面处理铝板中，在铝板或铝合金板上涂覆抗腐蚀薄膜，由此防止铝板或铝合金板的腐蚀。此外，在上面的结构上涂覆亲水性薄膜，由此达到散热片表面的亲水特性(湿润性)，这是形成散热片所要求的。

在亲水性薄膜上，涂覆由有机树脂制成的慢洗脱润滑薄膜，所述的有机树脂基本上是由用适宜量的有机交联剂交联的聚醚多元醇化合物组成的。即使在使此亲水性表面处理铝板与水溶性切削液接触时，也可以将慢洗脱润滑薄膜的洗脱延缓至适宜的程度。因此，即使与水溶性切削液接触时，慢洗脱润滑薄膜也没有过分洗脱或溶解，由此防止了在用压制机进行成型过程中散热片成型性降低的问题，或溶解的慢洗脱润滑薄膜的组分在亲水性表面处理铝板上的重新沉积的问题。

慢洗脱润滑薄膜通过交联聚醚多元醇化合物来制造，以便在其上涂覆纯水时摩擦阻力，即摩擦系数可以降低。此外，适宜地控制慢洗脱润滑薄膜的交联密度可以达到薄膜中最佳的亲水特性(湿润性)，由此保持水滴的小接触角。为此，即使冷凝水粘附于热交换器用散热片，冷凝水也不容易在相邻的散热片之间形成桥。因此，将本发明中的热交换器用亲水表面处理散热片材料用来降低在进行成型过程中的摩擦，同时即使在形成为热交换器用散热片后也长时间具有所需要的亲水特性。

根据本发明的亲水性表面处理铝板是一种亲水性表面处理散热片材料，其包含在铝板或铝合金板的至少一侧上涂覆的抗腐蚀薄膜和亲水性薄膜中的至少一种，以及在上面所述的结构上形成的慢洗脱润滑薄膜。慢洗脱润滑薄膜是由有机树脂制成的，所述的树脂是通过用0.01至10重量份的有机交联剂交联100重量份的水溶性聚醚多元醇化合物而得到的。在向慢洗脱润滑薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过0.15，且在慢洗脱润滑薄膜上放置水滴时水滴的接触角θ不超过30度。

因此，在本发明的亲水性表面处理铝板中，用于形成由有机树脂制成的慢洗脱润滑薄膜的组分比率是最佳的，所以可以降低在涂覆纯水时的摩擦阻力，并且铝板可以具有适宜的亲水特性，以缩小水滴的接触角。

聚醚多元醇化合物优选是选自聚乙二醇、聚丙二醇和它们的组合的组中的至少一种化合物。

将选自上面所述的组的聚醚多元醇化合物用来形成具有适宜交联密度的慢洗脱润滑薄膜，所以可以适宜地延缓润滑薄膜的洗脱，并且可以降低摩擦阻力。由于可以适宜地延缓薄膜的洗脱，所以在成型为热交换器用散热片后散热片的表面可以长时间保持亲水性。

慢洗脱润滑薄膜优选包含至少一种选自羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和它们的衍生物中的水溶性聚合物化合物。这种水溶性聚合物化合物的使用可以赋予慢洗脱润滑薄膜优异的润滑性。

至于有机交联剂，优选使用异氰酸酯交联剂或环氧交联剂。在聚醚多元醇化合物分子中包括的羟基与在异氰酸酯交联剂中包括的异氰酸酯基反应，生成氨基甲酸酯键，导致慢洗脱润滑薄膜的形成，在慢洗脱润滑薄膜中，聚醚多元醇化合物是平均分子量为10000或更高的聚合物化合物。当使用环氧交联剂时，在环氧交联剂中包括的三元环或三环结构被在聚醚多元醇化合物中包括的羟基开环，以便重复与其它聚醚多元醇化合物的聚合，形成聚合物化合物，由此可以形成慢洗脱润滑薄膜。

慢洗脱润滑薄膜的量优选为50至500mg/m²。适宜地控制涂覆的量可以赋予慢洗脱润滑薄膜最佳的润滑性和亲水特性。

根据本发明，由于亲水性表面处理铝板包括作为最外层的由聚醚多元醇化合物制成的慢洗脱润滑薄膜，所以该板具有适宜的润滑性，由此具有小的摩擦系数。即使使用水溶性切削液时，铝板也具有优异的成型性。此外，由于用作最外层的慢洗脱润滑薄膜具有交联结构，即使在与水溶性切削液接触时，润滑薄膜也不容易洗脱或溶解。在亲水性表面处理铝板的表面上，可以长时间保持良好的亲水特性和润滑性。

而且，水溶性聚合物化合物包埋于慢洗脱润滑薄膜中可以提供更优异的润滑性。

附图说明

图1是示意性地表示根据本发明的亲水性表面处理铝板的结构的放大剖面图；

图2为Bowden试验的说明图；

图3为水滴的接触角θ的说明图；

图4为在散热片之间形成的冷凝水的桥的说明图。

图5A所示为用于评估成型性而制备的散热片材料和轴环(collar)的示意透视图；和

图5B所示为散热片材料和轴环的示意剖视图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细地描述作为根据本发明的亲水性表面处理铝板而举例说明的几个优选实施方案。在这些图中，图1是示意性地表示根据本发明的亲水性表面处理铝板的结构的放大剖面图。

[热交换器用亲水表面处理散热片材料1]

根据本发明一个优选实施方案的亲水性表面处理铝板1(以下适宜地简称为“表面处理材料1”)具有用于保证耐腐蚀性的抗腐蚀薄膜3和用于赋予表面处理材料1的表面亲水特性的亲水性薄膜4，它们按此顺序涂覆在铝或铝合金板(以下，统称为“铝板2”)的至少一侧上。此外，在亲水性薄膜4上，涂覆赋予润滑性的慢洗脱润滑薄膜5。现在，以下将描述构成亲水表面处理铝板1的所有要素。

[铝板2]

本发明中可以使用的铝板2优选是由如下铝合金制成的铝合金板：如由JIS H4000定义的合金型5000铝合金，或如由JIS H4000定义的合金型1000铝合金，但不限于此。注意，可以使用铝或铝合金板，所述铝或铝合金板每一种的组分或特性可以根据需要调节。

[抗腐蚀薄膜3]

优选提供抗腐蚀薄膜3，以赋予铝板2所需要的抗腐蚀特性，并且提高铝板2和稍后描述的亲水性薄膜4之间的粘合力。

优选抗腐蚀薄膜3含有作为主要组分的铬(Cr)或锆(Zr)。例如，可以进行铬酸盐磷酸盐转化涂覆、磷酸锆转化涂覆、或铬酸铬酸盐转化涂覆，以形成抗腐蚀薄膜3。注意，在本发明中，只要抗腐蚀薄膜3具有上面所述的效果，抗腐蚀薄膜不限于上面所述的种类。此于，例如，可以进行磷酸盐处理，或钛酸盐磷酸盐处理，以形成抗腐蚀薄膜3。涂覆的抗腐蚀薄膜3的量按Cr或Zr计优选为1至10mg/m²，且涂覆的抗腐蚀薄膜3的厚度优选为10至1000。注意涂覆的抗腐蚀薄膜3的量和厚度不限于此，且可以根据使用目的等适当改变。

优选的是，本发明中使用的抗腐蚀薄膜如在JISZ2371规定的试验中的耐盐雾性为RT No.9.5或更高(240小时曝光)，且如在JISH4001规定的耐湿性试验中的湿润性为RT No.9.5或更高(300小时曝光)。

[亲水性薄膜4]

优选提供亲水性薄膜4，以赋予表面处理材料1的表面以亲水特性。即使所提供的亲水特性导致冷凝水在表面处理材料1的表面中产生，然后粘附于此，水滴的接触角也减小，因为材料1的表面具有高湿润性。因此，当热交换器用散热片由本发明的表面处理材料1组成时，即使在散热片10和10之间狭小的空间，冷凝水也不容易形成桥11(参见图4)，由此不容易降低热交换器的效率。

优选可以通过使用下列中的一种来形成亲水性薄膜4：羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和它们的衍生物。

备选地，可以将具有一定程度的亲水特性的润滑薄膜直接安置在抗腐蚀薄膜3上。这种亲水性润滑薄膜包括在本发明的亲水性薄膜中。

[慢洗脱润滑薄膜5]

慢洗脱润滑薄膜5是赋予亲水性表面处理铝板1的表面以润滑性的基本薄膜。此慢洗脱润滑薄膜5是通过稍后描述的聚醚多元醇化合物与有机交联剂的交联反应由有机树脂薄膜形成的。注意，在慢洗脱润滑薄膜5的形成过程中，聚醚多元醇化合物可以与稍后解释的水溶性聚合物化合物6组合，且将混合物与后面描述的有机交联剂进行交联反应，由此提供慢洗脱润滑薄膜5，所述的慢洗脱润滑薄膜5具有在润滑薄膜5中适宜分散的水溶性聚合物化合物6。

水溶性聚合物化合物6在慢洗脱润滑薄膜5中的分散可以逐渐地将水溶性聚合物化合物6从慢洗脱润滑薄膜5中释放出来。尽管稍后描述的聚醚多元醇化合物，如聚乙二醇具有容易溶解在水或醇中的特性，但该化合物与有机交联剂的交联结构降低了其溶解度，所以可以减缓洗脱速度。因此，形成具有适宜交联结构的慢洗脱润滑薄膜5赋予该板适宜的润滑性，同时避免亲水性薄膜在水溶性切削液中的溶解，由此防止洗脱的亲水性薄膜4(聚醚多元醇化合物)的重新沉积。

当用水溶性切削液(包括水)润滑(或冲洗)如此得到的慢洗脱润滑薄膜5时，与使用倾向于容易地溶解在水溶性切削液(包括水)的润滑薄膜的情况相比，显著地降低了摩擦系数，由此达到在成型过程中足够的成型性。

应当注意的是，涂覆的慢洗脱润滑薄膜5的量优选为50至500mg/m²，并且所涂覆的薄膜5的厚度优选为0.05至0.5μm，但不限于此。

在组合亲水性薄膜和慢洗脱润滑薄膜时，亲水性薄膜有助于长时间保持亲水特性。另一方面，开始的亲水性受到慢洗脱润滑薄膜的控制。即，慢洗脱润滑薄膜在一段长时间后将后脱落，然后亲水性薄膜将暴露在外面。

(有机树脂；聚醚多元醇化合物)

如上所述，慢洗脱润滑薄膜5可以通过用有机交联剂交联聚醚多元醇化合物而得到，其中术语“聚醚”是指在一个主链中包含多个醚键的线性聚合物，且术语“多元醇”是指在一个分子中包括两个或更多个羟基的化合物。因此，在本发明中的术语“聚醚多元醇化合物”是指在通过聚合制备的聚合物化合物的主链中包括多个醚键的聚醚多元醇化合物，该聚合物化合物包括两个或更多个羟基。

注意，润滑薄膜的交联密度可以通过适宜地改变聚醚多元醇化合物与有机交联剂之间的共混量来调节。该共混量优选预先通过实验等确定，以提供具有需要特性的慢洗脱润滑薄膜5。有机交联剂的量越大，亲水特性(亲水性)降低得越多，因此水滴的接触角θ容易变得更大，而在涂覆纯水时的摩擦系数变小。因此，优选调节有机交联剂的量，以获得适宜的亲水特性和摩擦系数。

适宜用于本发明中的聚醚多元醇化合物是例如聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)等。它们中，例如，可以单独地优选使用平均分子量为6000的PEG，或平均分子量为7000的PPG，也可以适宜地使用它们的组合。更具体而言，当使用它们的组合时，优选等量组合6000平均分子量的PEG和7000平均分子量的PPG。

应当注意的是，具有更高平均分子量的PEG和/或PPG可以提高组成慢洗脱润滑薄膜5的聚合物化合物之间的交联结构的密度，所以可以适当延缓慢洗脱润滑薄膜5的洗脱。相反，平均分子量过分低的PEG和/或PPG可以降低交联结构的密度，由此促进慢洗脱润滑薄膜5的洗脱，这是不优选的。因此，在本发明中，在PEG的情况下，平均分子量优选为6000或更高，或在PPG的情况下，平均分子量优选为7000或更高。在两种情况下，更优选平均分子量为10000或更高。

(有机树脂；有机交联剂)

有机交联剂与聚醚多元醇化合物的官能团(例如，羟基)反应，导致聚合，以便可以形成慢洗脱润滑薄膜5。

适宜在本发明中使用的有机交联剂是例如异氰酸酯交联剂或环氧交联剂。

当使用异氰酸酯交联剂时，该交联剂的异氰酸酯基与在聚醚多元醇化合物的分子中包括的羟基反应，形成氨基甲酸酯键，由此聚醚多元醇化合物成为聚合物化合物。至于这种异氰酸酯交联剂，例如，优选使用1，6-六亚甲基二异氰酸酯。此外，可以使用2，4-甲苯二异氰酸酯，2，6-甲苯二异氰酸酯，4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯等。

当使用环氧交联剂时，聚醚多元醇化合物的羟基开环环氧剂的三环结构，以与其它聚醚多元醇化合物重复地进行聚合，导致生成聚合物化合物。至于这种环氧交联剂，可以优选使用乙烯-聚乙二醇二缩水甘油醚。此外，可以使用丙烯-聚丙二醇二缩水甘油醚、山梨糖醇多缩水甘油醚等。

在本发明中为了得到所需要的交联密度，需要适宜地控制相对于聚醚多元醇化合物加入的有机交联剂的量。加入过量的有机交联剂会导致慢洗脱润滑薄膜5过分高的交联密度，由此水溶性聚合物化合物6的洗脱速度变低。结果，如下所述，亲水特性降低，因此不能足够地降低水滴的接触角θ。相反，加入过分少量的有机交联剂降低了慢洗脱润滑薄膜5的交联密度，由此水溶性聚合物化合物6的洗脱速度变得太高，且润滑性降低。

因而，选自上面所述的交联剂中的有机交联剂的加入量对于每100重量份的聚醚多元醚化合物优选为0.01至10重量份，更优选为1至4重量份。更具体而言，在使用异氰酸酯交联剂的情况下，优选加入量为2至4重量份，而在使用环氧交联剂的情况下，优选加入量为1至2重量份。尽管可以根据所使用的聚醚多元醇化合物和所加入的有机交联剂的种类改变有机交联剂与聚醚多元醇化合物的共混比率，但如上所述0.01至10重量份的有机交联剂可以得到具有稍后所述的所需要摩擦系数和接触角的慢洗脱润滑薄膜。因此，应当根据实验等确定有机交联剂的适宜共混比率。注意，在此情况下，适宜高的PPG和/或PEG的交联比率可以赋予薄膜慢的洗脱，但其太低的交联比率提高了洗脱速度。当交联比率太高时，作为亲水性官能团的羟基被交联剂封端，导致降低了的亲水特性。因此，考虑到过分高的交联比率倾向于恶化亲水特性的事实，优选调节交联比率，以获得适宜慢的洗脱。

(水溶性聚合物化合物6)

分散在亲水性薄膜4中的水溶性聚合物化合物6用来协助慢洗脱润滑薄膜5的亲水性。

至于水溶性聚合物化合物6，可以优选使用含有至少一种选自如下组分的水溶性聚合物化合物：羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和它们的衍生物。注意，作为水溶性聚合物化合物6，尽管可以仅选择和使用上面所述组分的一种，但如果需要，可以选择和组合使用多种上面所述的组分。注意，上面的术语“衍生物”是指钠盐、钾盐或铵盐。

(在向慢洗脱润滑薄膜5上涂覆纯水时的摩擦系数：不超过0.15)

本发明中，要求在向慢洗脱润滑薄膜5上涂覆水溶性切削液(或水)时的摩擦系数降低，前提条件是将水溶性切削液而不是烃类挥发性油用来进行成型过程。因此，需要证实赋予薄膜润滑性的组分(PPG或PEG)在涂覆纯水过程中从慢洗脱薄膜5中洗脱，由此得到足够降低的摩擦阻力。注意，摩擦阻力的水平可以通过测量摩擦系数来确定。为了测量摩擦系数，将一定量的纯水涂覆在其上形成有慢洗脱薄膜5的表面处理材料1上，然后如图2中所示，在其上进行Bowden试验(传动摩擦磨损试验)。如果测量的摩擦系数大于0.15，那么摩擦阻力不足够低，且裂纹或擦伤可能在成型过程中在散热片中产生，导致成型性降低。因此，本发明中，在向慢洗脱润滑薄膜5上涂覆纯水时的摩擦系数需要不超过0.15。

(在慢洗脱润滑薄膜5上放置水滴时水滴的接触角θ：不超过30度)

如上所述，需要改善包含上面所述材料的表面处理材料1的表面的湿润性，并且需要减小图3中所示的水滴8的接触角θ，以防止冷凝水在热交换器的散热片之间形成桥。术语“接触角θ”是指在慢洗脱润滑薄膜5和从慢洗脱薄膜5中升起的且与水滴8相切的切线81之间的角。

在如图3中所示的慢洗脱薄膜5上放置水滴8时形成的水滴的接触角θ不低于30度的情况下，亲水特性和湿润性不足够高，因此热交换器的散热片之间的冷凝水倾向于形成桥。因此，在本发明中，在慢洗脱润滑薄膜5上放置水滴8时形成的水滴的接触角θ不超过30度。

(涂覆的慢洗脱润滑薄膜5的量：50至500mg/m²)

优选控制慢洗脱润滑薄膜5以用适宜的量涂覆，因为它的作用是在成型过程中降低与模具和其它成型工具的摩擦，并且顺利地进行成型。如果所涂覆的慢洗脱润滑薄膜5的量低于50mg/m²，不能得到足够的润滑性，原因在于少量的涂覆导致在成型过程中成型性降低。相反，即使所涂覆的薄膜5的量超过500mg/m²，也不能期望得到亲水性表面处理铝板的表面上进一步降低摩擦阻力的效果，导致增加的材料成本，这不是所期望的。因而，本发明中所涂覆的慢洗脱润滑薄膜5的量为50至500mg/m²。

不具体限制形成上面所述抗腐蚀薄膜3、亲水性薄膜4和慢洗脱润滑薄膜5的方法，但理想的是包含如下步骤：例如，在卷形铝板2上形成抗腐蚀薄膜3，且考虑到生产率，以连续的方法使用辊涂法在其上涂布用于形成亲水性薄膜4的树脂的溶液和用于形成慢洗脱润滑薄膜5的另一种树脂。在此情况下，由辊涂布机涂覆用于形成亲水性薄膜4的树脂的溶液，然后在经过连续炉的内部时进行焙烧，以形成亲水性薄膜4，接着，在亲水性薄膜4上涂覆用于形成慢洗脱薄膜5的树脂后，在经过另一连续炉的内部时进行焙烧，以形成慢洗脱润滑薄膜5。

在辊涂法中，优选预先通过实验等确定和设置亲水性薄膜4和慢洗脱润滑薄膜5的涂覆量，因为它们可以适宜地通过改变所使用树脂的粘度和辊涂布机的轧制压力来调节。

实施例

上面已经解释了实施本发明的优选实施方案。现在，以下将解释证实本发明效果的实施例。

用于研究实施例的试验材料1至36的全部铝板2都属于如在JIS H4000中定义的合金型JIS A1200。对铝板2的表面进行磷酸盐-铬酸盐处理(基于如在JP-A-2001-201289中所公开的表1中所示的组合物A1)，以形成抗腐蚀薄膜3。涂覆用于亲水性薄膜的涂布液，然后进行焙烧(基于如在JP-A-2001-201289中所公开的表2中所示的组合物B1)，以在形成薄膜3后在抗腐蚀薄膜3上形成亲水性薄膜4。然后，如在下面的表1中所示，以不同的比率，即，以不同的重量份，组合各种聚醚多元化合物(参考字母A和B)和有机交联剂(参考字母C和D)，以在已经形成的亲水性薄膜4上涂覆各种慢洗脱润滑薄膜5，由此制备出试验材料1至36。注意试验材料25至36具有加入其中的水溶性聚合物化合物(参考字母E)。用作抗腐蚀薄膜的铬酸盐磷酸盐转化涂层的涂覆量为10至40mg/m²且亲水性薄膜的涂覆量为300至800mg/m²。

注意，在表1中，参考字母“A”表示平均分子量为7000的PPG(聚丙二醇)和平均分子量为6000的PEG(聚乙二醇)的等量混合物，同时参考字母“B”表示平均分子量为6000的PEG。参考字母“C”表示1，6-六亚甲基二异氰酸酯(使用的异氰酸酯基被甲基乙基酮肟所封端)，同时参考字母“D”表示乙烯-聚乙二醇二缩水甘油醚。同时参考字母“E”表示羧甲基纤维素的钠盐。

[表1]

试验材料号	聚醚多元醇化合物		有机交联剂		水溶性聚合物		慢洗脱润滑薄膜的量mg/m2
								种类	重量份	种类	重量份	种类	重量比率
	123456	AAAAAA	100100100100100100	CCCCCC	0.01.02.03.04.05.0	------								------	300300300300300300
789101112							BBBBBB	100100100100100100	CCCCCC	0.01.02.03.04.05.0	------	------	300300300300300300
	131415161718	AAAAAA	100100100100100100	DDDDDD	0.00.51.01.52.02.5	------								------	300300300300300300
192021222324							BBBBBB	100100100100100100	DDDDDD	0.00.51.01.52.02.5	------	------	300300300300300300
	252627282930	AAAAAA	100100100100100100	DDDDDD	0.00.51.01.52.02.5	EEEEEE								505050505050	300300300300300300
313233343536							BBBBBB	100100100100100100	DDDDDD	0.00.51.01.52.02.5	EEEEEE	505050505050	300300300300300300

使用表1中给出的试验材料1至36，进行亲水特性试验如下。在慢洗脱润滑薄膜5上，滴下1μl的纯水，然后用测角仪测量由此形成的水滴的接触角θ。使用各自的试验材料制备热交换器用散热片。具有相应散热片的热交换器运行24小时，然后视觉观察冷凝在散热片表面的水是否形成了桥。

通过如下方法测量摩擦系数：使用上面所述的图2中所示的Bowden试验机(传动摩擦磨损试验机)7，在20℃的测量温度条件下，在每个试验材料的慢洗脱润滑薄膜5上滴下1ml的纯水，将充分脱脂的直径为4.8mm(3/16英寸)的钢球71按压在薄膜5上，同时向其施加2N(200gf)的垂直负荷，并且以200mm/min的速度滑动钢球，使它往复三次。注意，在没有涂覆油时相应试验材料的摩擦系数也示于表2中。

评估试验材料的可成型性如下：

使用由Hidaka Engineering Co.，Ltd.制备的无牵引(drawless)型模具进行压制，以制造散热片材料30。更具体而言，在压制中，作为水溶性切削液，使用的是由Nippon Mecha-Chemical Co.，LTD.制备的Mecha Clean CutAS-50T。在下面的压制条件下进行冲压：加工速度250spm；且压扁率(ironing rate)50％。结果，得到内径为9.80mm的散热片材料30，其是由以两行和10栏(2×10)排列的圆柱形轴环31组成的。提供轴环31，以使未示出的热交换器管从那里通过。因此，轴环31具有形成的末梢32，以向其中弯曲，以便在热交换器的装配时使管子容易从那里通过。

使用试验材料1至36，制备具有具有这种轴环31的相应散热片材料30。通过视觉观察形成的散热片材料31的内表面，来评估其成型性。评估的标准是在轴环内表面上产生剥离的程度。即，将在其内表面上没有剥离的散热片材料指定为标记“○”，在其上有少量剥离的散热片材料指定为标记“△”，且在其上有滞塞现象的散热片材料指定为标记“×”。图5A和5B说明用来评估塑性而制备的散热片材料。详细地，图5A所示为散热片材料30和轴环31的示意透视图；和图5B所示为散热片材料30和轴环31的示意剖视图。

[表2]

试验材料号	亲水特性(接触角θ)	摩擦系数		桥的形成	成型性	备注
							当没有涂覆油时	当滴下纯水时
		123456	＜10°20°25°30°50°80°						0.10.10.10.10.10.1	＞0.50.160.090.080.050.04	××××○○	×△○○○○	比较实施例比较实施例发明实施例发明实施例比较实施例比较实施例
789101112	＜10°15°20°25°30°80°			0.10.10.10.10.10.1	＞0.50.160.090.080.050.04	×××××○	×△○○○○	比较实施例比较实施例发明实施例发明实施例发明实施例比较实施例
		131415161718	＜10°20°25°30°50°80°						0.10.10.10.10.10.1	＞0.50.160.090.080.050.04	××××○○	×△○○○○	比较实施例比较实施例发明实施例发明实施例比较实施例比较实施例
192021222324	＜10°15°20°25°30°80°			0.10.10.10.10.10.1	＞0.50.20.150.080.050.04	×××××○	××○○○○	比较实施例比较实施例发明实施例发明实施例发明实施例比较实施例
		252627282930	＜10°15°20°25°30°60°						0.10.10.10.10.10.1	＞0.50.160.090.080.050.04	×××××○	×△○○○○	比较实施例比较实施例发明实施例发明实施例发明实施例比较实施例
313233343536	＜10°＜10°15°20°25°60°			0.10.10.10.10.10.1	＞0.50.20.150.080.050.04	×××××○	××○○○○	比较实施例比较实施例发明实施例发明实施例发明实施例比较实施例

如从表2可以看出的是，满足本发明所限定范围的试验材料3、4、9至11、15、16、21至23、27至29和33至35，各自在涂覆水滴时具有的水滴的接触角θ不超过30度，由此具有优异的亲水特性，而没有在散热片之间形成冷凝水的桥。而且，还表明这些材料在涂覆纯水时具有低摩擦系数，因此具有优异的成型性。因此，可以将这些材料列举为在本发明中所需要的亲水性表面处理铝板1的发明实施例。

另一方面，在试验材料2、8、14和26的每一种中，有机交联剂的共混比率低(交联密度低)，因此亲水特性良好，但在涂覆纯水时的摩擦系数高，其中在评估成型性时在轴环的内表面上没有发生任何剥离(“△”)。

而且，在试验材料1、7、13、19、20、25、31和32的每一种中，有机交联剂的共混比率低，因此亲水特性良好，但在涂覆纯水时的摩擦系数高，其中在评估成型性时在轴环的内表面上发生滞塞现象(“×”)。因此，这些材料不对应于本发明所需要的亲水性表面处理铝板1。(这些材料的任何一种都对应于比较实施例)。

在试验材料5、6、12、17、18、24、30和36的每一种中，有机交联剂的共混比率高(交联密度高)，因此摩擦系数低，同时成型性很好，但在涂覆水滴时水滴的接触角θ高，得到降低的亲水特性。因此，这些材料不对应于本发明所需要的亲水性表面处理铝板1(这些材料的任何一种都对应于比较实施例)。

注意，在本发明实施例的任何一种中，未发现不均匀性等，导致良好的外观。

如上所述，发现，为了得到本发明所需要的亲水性表面处理铝板1，需要适宜地形成慢洗脱润滑薄膜5，因此应当实现聚醚多元醇化合物与有机交联剂的适宜共混比。即，如本发明实施例中所示，适宜地控制该比率得到：在涂覆纯水时水滴的接触角θ不超过30度，且摩擦系数不超过0.15。

Claims (11)

1.一种亲水性表面处理铝板，其包含：

由铝或铝合金制成的板；

在所述板的至少一侧上形成的抗腐蚀薄膜和亲水性薄膜中的至少一种；和

由有机树脂制成的慢洗脱润滑薄膜，所述的有机树脂是通过交联水溶性聚醚多元醇化合物与有机交联剂而得到的，所述的慢洗脱润滑薄膜涂覆在所述抗腐蚀薄膜和所述亲水性薄膜中的所述至少一种上，

其中在向慢洗脱润滑薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过0.15，且在慢洗脱润滑薄膜上放置水滴时水滴的接触角θ不超过30度。

2.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所述抗腐蚀薄膜、亲水性薄膜和慢洗脱润滑薄膜按此顺序涂覆在所述板的所述至少一侧上。

3.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所述慢洗脱润滑薄膜是由有机树脂制成的，所述的有机树脂是通过交联100重量份的水溶性聚醚多元醇化合物与0.01至10重量份的有机交联剂而得到的。

4.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所述的聚醚多元醇化合物是选自聚乙二醇、聚丙二醇和它们的组合中的至少一种化合物。

5.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所述的慢洗脱润滑薄膜含有选自羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和它们的衍生物中的至少一种水溶性聚合物化合物。

6.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所述的有机交联剂是异氰酸酯交联剂或环氧交联剂。

7.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所涂覆的慢洗脱润滑薄膜的量为50至500mg/m²。

8.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所述抗腐蚀薄膜含有Cr和Zr中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所述亲水性薄膜包含选自羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和它们的衍生物中的组分。

10.根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板，其中所述的铝板被用在热交换器用散热片中。

11.一种热交换器用散热片，它是使用根据权利要求1所述的亲水性表面处理铝板作为原料制备的。

Images