DE602005001592T2

DE602005001592T2 - Oberflächenbehandlungsverfahren für mit Flussmittel hartgelöteten Aluminium- Wärmetauscher

Info

Publication number: DE602005001592T2
Application number: DE200560001592
Authority: DE
Inventors: Toshio Inbe; Norizumi Matsui; Kengo Kobayashi; Osamu Kasebe
Original assignee: Denso Corp; Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: US20060027629A1; EP1624274B1; CN1730725B; DE602005001592D1; US7503381B2; EP1624274A1; BRPI0503372A; CN1730725A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung der Oberflächen eines mit Flussmittel hartgelöteten Wärmetauschers aus Aluminium, welches (Verfahren) in der Lage ist, den Oberflächen desselben zusätzlich zu der vorteilhaften Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungswirkung eine hervorragende Desodorierungswirkung zu verleihen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein Wärmetauscher zur Verwendung in Fahrzeug-Klimaanlagen ist so kompliziert aufgebaut, dass aus Aluminium hergestellte Lamellen im Allgemeinen mit einem geringen Abstand gehalten werden, um die Oberfläche des Wärmetauschers möglichst optimal auszunützen, und weitere Aluminiumrohre zur Versorgung der Lamellen mit einem Kühlmedium sind kompliziert angeordnet. Feuchtigkeit in der Luft, die während des Betriebs einer Klimaanlage als Kondensat an den Oberflächen der Lamellen anhaften, werden zu Wassertropfen von beinahe halbkugelförmiger Gestalt an den Oberflächen der Lamellen, die eine schlechtere Benetzbarkeit aufweisen, und das resultierende Kondensat verbleibt in Form einer Brücke zwischen den Lamellen, wodurch das gleichförmige Strömen der Ansaugluft verhindert und der Strömungswiderstand in dem Wärmetauscher vergrößert wird. Daraus folgt, dass die schlechte Benetzbarkeit oder die Wasserabstoßungdurch die Lamellenoberflächen den Wirkungsgrad des Wärmetauschs verschlechtert.
Obwohl Aluminium und eine Legierung davon inhärent eine hervorragende Korrosionsfestigkeit aufweisen, bilden sich außerdem, wenn das Kondensat für längere Zeit an den Lamellenoberflächen verbleibt, Sauerstoff-Konzentrationszellen oder Schmutzteilchen in der Luft haften allmählich daran und werden konzentriert, wodurch eine Hydrierung oder Korrosionsreaktion gefördert wird. Die Korrosionsprodukte lagern sich an den Oberflächen der Lamellen ab, verschlechtern die Wärmetauscheigenschaften und werden daneben während des Heizbetriebs im Winter in weiße Partikel umgewandelt und zusammen mit der Warmluft durch ein Gebläse ausgestoßen.
Um die oben erwähnten Probleme zu verringern, wurden verschiedene Oberflächenbehandlungswirkstoffe und Oberflächenbehandlungsverfahren vorgeschlagen, um den Oberflächen der Aluminiumlamellen Hydrophilie, Benetzbarkeit, Korrosionsfestigkeit, Desodorierungseigenschaften und dergleichen zu verleihen. Beispielhaft dafür sind die Oberflächenbehandlungswirkstoffe aus einem Gemisch von hydrophilen Harzen wie etwa Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, wasserlöslichem Nylon und einem wasserlöslichen Phenolharz ( JP5-302042A ); jene aus spezifischem modifiziertem Polyvinylalkohol, einem Phosphorverbindungssalz und/oder einem Borverbindungssalz und dergleichen ( JP2003-003282A ).
Andererseits wird ein Wärmetauscher aus Aluminium zusammengebaut, indem eine große Anzahl von Aluminiumlamellen und Aluminiumrohren wie oben erwähnt verbunden werden; jedoch können die Lamellen und Rohre nicht einfach durch Hartlöten, Löten und dergleichen, die sich von mechanischen Verbindungsmethoden unterscheiden, verbunden werden, da die Oberflächen von Aluminium mit starken, dichten Oxidfilmen überzogen sind, während bisher als Hartlötverfahren ein VB-Verfahren (Vakuumhartlötverfahren), welches das Hartlöten unter Vakuum umfasst, in die Praxis umgesetzt wurde.
Jedoch wurde in jüngerer Vergangenheit ein Flussmittel auf Halogenbasis als Mittel zur wirksamen Entfernung und Zerstörung der Oxidfilme entwickelt, und somit wurde hauptsächlich Flussmittel-Hartlöten, in Form eines NB-Verfahrens (Nocolock-Verfahren), welches das Hartlöten in einer Stickstoffatmosphäre umfasst, auf Grund der leichten Steuerbarkeit des Hartlötens, des kostengünstigen Ofens, des kostengünstigen Hartlötprozesses und weiterer ähnlicher Faktoren, eingesetzt.
Dennoch geht mit dem NB-Verfahren insofern ein Problem einher, als ein Flussmittel, das an den Oberflächen des Aluminiums zurückbleibt, zu ungleichmäßigen Oberflächenbedingungen führt, und macht es unmöglich, eine gleichmäßige Oberflächenbehandlung durch eine chemische Umwandlungsbehandlung, eine Hydrophilisierungsbehandlung und dergleichen zu erzielen, wodurch eine unzureichende Korrosionsfestigkeit, Adhäsionsfestigkeit und dergleichen verursacht wird.
Unter solchen Umständen werden im Hinblick auf die Oberflächenbehandlung eines mit Flussmittel hartgelöteten Wärmetauschers aus Aluminium gegenwärtig der Reihe nach (1) der Schritt zur Entfernung von Flussmittel, (2) der Schritt zur chemischen Umwandlungsbehandlung (Rostverhinderungsschritt) und (3) der Schritt zur Hydrophilisierungsbehandlung ausgeführt. Jedoch geht das gerade erwähnte Behandlungsverfahren mit den Problemen einher, dass es zu viele Schritte umfasst, und außerdem, dass im Schritt zur Entfernung des Flussmittels halogenhältiges Abwasser entsteht. Darüber hinaus umfasst auch der Schritt zur Entfernung von Flussmittel, bei welchem ein Ätzen mit einer Säure und/oder einer Lauge durchgeführt wird, um die Eigenschaften bei der chemischen Umwandlungsbehandlung zu verbessern, insofern ein Problem, als das Flussmittel nicht allein entfernt werden kann, wodurch es unmöglich wird, eine gleichmäßige chemische Umwandlungsbehandlung zu erzielen, da eine übermäßige Ätzung auftreten kann, durch die Silizium in einem Hartlötmaterial (Al/Si) freigelegt werden kann.
Darüber hinaus ist eine Cr⁶⁺-freie chemische Umwandlungsbehandlung, welche aus Gründen der Sicherheit für die menschliche Gesundheit notwendig ist, unzureichend für die Korrosionsfestigkeit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Unter solchen Umständen besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zu schaffen, welches eine vereinfachte Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung für einen mit Flussmittel hartgelöteten Wärmetauscher aus Aluminium umfasst, welches den Schritt der Entfernung des Flussmittels weglässt, und frei von dem daraus entstehenden Abwasserbehandlungsproblem ist, welcher in der Folge einer ausreichenden Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung unterzogen wird, und welches in der Lage ist, einen Wärmetauscher aus Aluminium mit hervorragender Desodorierungswirkung zu schaffen.
Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung werden aus dem Text der im Folgenden offenbarten Beschreibung klar werden.
Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, wurden in verschiedene Richtungen intensive und umfassende Nachforschungen und Untersuchungen durchgeführt. Als Ergebnis wurde entdeckt, dass die Ziele erreicht werden können, indem ein Wärmetauscher aus Aluminium einer direkten Rostverhinderungsbehandlung (chemische Umwandlungsbehandlung) unter Verwendung einer Zirkoniumbasisverbindung und/oder einer Titanbasisverbindung unterworfen wird, während der Schritt zur Entfernung von Flussmittel weggelassen wird, und danach derselbe einer Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung mittels einer Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung, die ein spezifisches hydrophiles Harz und eine Rost verhindernde Komponente enthält, in der Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung für mit Flussmittel hartgelötete Wärmetauscher aus Aluminium unterzogen wird.
Das bedeutet, dass die vorliegende Erfindung ein Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlungsverfahren für einen mit Flussmittel hartgelöteten Wärmetauscher aus Aluminium schafft, welches umfasst, den Wärmetauscher einer Rostverhinderungsbehandlung unter Verwendung einer Zirkoniumbasisverbindung und/oder Titanbasisverbindung zu unterziehen, und dann den Wärmetauscher einer Hydrophilisierungsbehandlung mittels einer spezifischen Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung zu unterziehen. Die oben erwähnte Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung enthält die nachstehend genannten Komponenten:

(1) 40 bis 90 Massen-% Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von zumindest 90 %;
(2) 3 bis 40 Massen-% polyoxyalkylen-modifizierten Polyvinylalkohol, in dem 0,01 bis 20 % der Seitengruppen Polyoxyalkylenethergruppen sind; dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1)
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 500 ist; R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, und R² ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist.
(3) 1 bis 30 Massen-% eines anorganischen Vernetzungsmittels, das mit Hydroxylgruppen des Polyvinylalkohols und des modifizierten Polyvinylalkohols reagiert; und
(4) 1 bis 20 Massen-% einer Guanidinverbindung und/oder eines Salzes davon, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (2), und welche eine hervorragende Rostverhinderungswirkung hat,
worin Y für -C(=NH)-(CH₂)_m-, -C(=O)-NH(CH₂)_m-, oder -C(=S)-NH (CH₂)_m, steht; m eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist; n eine positive ganze Zahl ist; k 0 oder 1 ist; X ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe, eine Hydroxylgruppe, Methylgruppe, Phenylgruppe, Chlorophenylgruppe oder Methylphenylgruppe (Tolylgruppe) ist; Z ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe, eine Hydroxylgruppe, Methylgruppe, Phenylgruppe, Chlorophenylgruppe, Methylphenylgruppe (Tolylgruppe) oder ein Polymer ist, welches durch die allgemeine Formel (3) dargestellt wird:
worin p eine ganze Zahl ist, und welches ein durchschnittliches Molekularmassengewicht in dem Bereich von 200 bis 1.000.000 aufweist.

Das Beschichtungsgewicht der oben erwähnten Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 g/m².
Die vorliegende Erfindung sieht auch einen mit Flussmittel hartgelöteten Wärmetauscher aus Aluminium vor, welcher einer Rostverhinderungs-/Hydrophilisierungsbehandlung durch das vorstehend genannte Verfahren unterzogen wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Der Gegenstand der Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung in der vorliegenden Erfindung ist ein mit Flussmittel hartgelöteter Wärmetauscher aus Aluminium.
Dabei schließt der Wärmetauscher aus Aluminium einen Verdampfer, Radiator, Kondensator und dergleichen ein, die aus Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen als Rohmaterialien hergestellt sind, insbesondere einen Verdampfer für Kraftfahrzeuge als Hauptgegenstand. Das Hartlöten mit Flussmittel ist, wie oben erwähnt, ein Verfahren zur Verbindung von Aluminiumlamellen, Aluminiumrohren und dergleichen durch Verwendung eines Hartlotmaterials wie etwa Al/Si, um den Wärmetauscher aus Aluminium zusammenzubauen, und wird in einem Stickstoffgas unter Verwendung eines Flussmittels auf Halogenbasis durchgeführt, um Oxidfilme auf wirksame Weise zu entfernen und zu zerstören oder die Bildung von Oxidfilmen zu verhindern.
Das Flussmittel wird in Wasser in Form einer Aufschlämmung aufgelöst, in einen Wärmetauscher eingebracht, vollständig getrocknet, und dann in einen Hartlötofen eingebracht, der mit Stickstoffgas durchgespült wurde. Die Menge des dort aufgebrachten Flussmittels beträgt üblicherweise ungefähr 1 bis 10 g/m².
Das Flussmittel (auf Halogenbasis), das in NB-Verfahren als typisches Flussmittel-Hartlötverfahren verwendet wird, ist [KAIF₄ + K₃AIF₆]. In dem NB-Verfahren umfasst zumindest ein Abschnitt eines hartzulötenden Materials ein Al/Si-Hartlötmaterial und zumindest ein Abschnitt eines hartzulötenden Materials ist mit einem Flussmittel auf Fluorbasis beschichtet, während die Ofentemperatur auf eine Hartlöttemperatur erhöht wird. Das Flussmittel beginnt bei etwa 562 °C zu schmelzen, wenn der Aluminiumoxidfilm und dergleichen zerstört sind, so dass die Oberflächen des Wärmetauschers aktiv gemacht werden. Wenn die Temperatur auf bis etwa 588 °C erhöht wird, wird das Al/Si-Hartlötmaterial geschmolzen, wodurch ein Hartlöten mit dem Al/Si-Hartlötmaterial erfolgt.
Das Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlungsverfahren für einen Wärmetauscher aus Aluminium in der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass durch Weglassen des Schritts zur Entfernung des Flussmittels der Wärmetauscher einer Rostverhinderungsbehandlung durch eine Zirkoniumbasisverbindung und/oder eine Titanbasisverbindung und danach einer Rostverhinderungs-, Hydrophilisierungs- und Desodorierungsbehandlung unter Verwendung einer Hydrophilisierungsmittelzusammensetzung, welche ein spezifisches hydrophiles Harz und eine Rostverhinderungskomponente enthält, unterzogen wird.
Beispiele für die Zirkoniumbasisverbindungen, die für die Rostverhinderung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schließen eine Zirkoniumverbindung wie etwa Fluorozirkoniumsäure, Zirkoniumfluorid, und Zirkoniumsalze von Lithium, Natrium, Kalium, Ammonium und dergleichen ein. Die Zirkoniumbasisverbindungen werden jeweils in Wasser aufgelöst, um eine Behandlungslösung zur chemischen Umwandlung zu bereiten, die Zirkoniumionen als aktive Gattung enthält. Alternativ kann eine Zirkoniumverbindung wie etwa Zirkoniumoxid in einem Fluorid wie etwa Flusssäure aufgelöst werden.
Beispiele für die Titanbasisverbindungen, die für die Rostverhinderung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schließen eine Titanverbindung wie etwa Titansäure und Titanfluorid, und Titansalze von Lithium, Natrium, Kalium, Ammonium und dergleichen ein. Die Titanbasisverbindungen werden jeweils in Wasser aufgelöst, um eine Behandlungslösung zur chemischen Umwandlung zu bereiten, die Titanionen als aktive Gattung enthält. Alternativ kann eine Titanverbindung wie etwa Titanoxid in einem Fluorid wie etwa Flusssäure aufgelöst werden.
Die Zirkoniumbasisverbindungen und die Titanbasisverbindungen können gemeinsam zur Rostverhinderung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Verhältnis der Zirkoniumbasisverbindungen und der Titanbasisverbindungen, als Verhältnis von Zirkoniumionen : Titanionenbeträgt vorzugsweise 1 : 1 bis 3 : 1.
Die Behandlungslösung zur chemischen Umwandlung mit einer Zirkoniumbasisverbindung und/oder einer Titanbasisverbindung weist eine Gesamtkonzentration an Zirkoniumionen und/oder Titanionen in dem Bereich von vorzugsweise 10 bis 10.000, noch bevorzugter vorzugsweise 100 bis 1.000, auf.
Die Menge des Zirkoniumfilms und/oder des Titanfilms an der metallischen Oberfläche des mit Flussmittel hartgelöteten Wärmetauschers aus Aluminium beträgt vorzugsweise 1 bis 300 g/m², noch bevorzugter 3 bis 100 g/m².
Die oben erwähnte Behandlungslösung zur chemischen Umwandlung gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen pH von vorzugsweise in dem Bereich von 1 bis 5. Der pH derselben führt, wenn er geringer als 1 ist, zu einer übermäßigen Ätzung, was wiederum dazu führt, dass kein Zirkoniumfilm oder Titanfilm abgeschieden wird, während ein pH von mehr als 5 dazu führt, dass wegen der unzureichenden Ätzung kein ausreichender Zirkoniumfilm oder Titanfilm abgeschieden wird, wodurch die Rostverhinderungseigenschaften verschlechtert werden. Noch bevorzugter weist die Lösung aus Zirkonium einen pH in dem Bereich von 2,5 bis 4,5 auf.
Die Behandlungslösung zur chemischen Umwandlung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu den oben erwähnten Zirkoniumbasisverbindungen und der Titanbasisverbindung metallische Ionen wie etwa Titan, Mangan, Zink, Cer, Vanadium und dreiwertiges Chrom, ein Rostverhinderungsmittel wie etwa ein Phenolharz, um die Rostverhinderungseigenschaften zu verbessern, einen Silanhaftvermittler, um die Adhäsionsfähigkeit zu verbessern, sowie Phosphorsäure oder dergleichen, um die Reaktivität der Behandlung zur chemischen Umwandlung zu verbessern, enthalten.
Das Behandlungsverfahren zur chemischen Umwandlung unter Verwendung der Behandlungslösung zur chemischen Umwandlung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt, sondern es kann ein beliebiges Verfahren aus Sprühverfahren, Tauchverfahren und ähnlichen Verfahren eingesetzt werden.
Die Temperatur der Lösung liegt in diesem Fall in dem Bereich von vorzugsweise 10 bis 80 °C, noch bevorzugter 30 bis 70 °C.
In der vorliegenden Erfindung enthält die Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung, die zur Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung nach der Behandlung zur chemischen Umwandlung (Rostverhinderungsbehandlung) durch die Zirkoniumionen und/oder Titanionen verwendet wird, ein spezifisches hydrophiles Harz und eine spezifische Rostverhinderungskomponente, wie sie hierin im Folgenden beschrieben wird.
(1) Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von zumindest 90 %:
In der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird als ein hydrophiles Harz Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von zumindest 90 % verwendet. Der oben erwähnte Polyvinylalkohol, der inhärent in der Lage ist, Hydrophilie zu verleihen, ist ein hydrophiles Harz mit hoher Wasserfestigkeit im Vergleich mit dem unten erwähnten polyoxyalkylen-modifizierten Polyvinylalkohol, ist in der Lage, Aluminiumlamellen dicht zu überziehen, und ist durch seine hohe Wasserfestigkeit hochwirksam bei der Desodorierung und der Unterdrückung von anhaftendem Geruch. Der Verseifungsgrad desselben beträgt vorzugsweise zumindest 95 %. Wenn der Verseifungsgrad unter 90 % liegt, führt dies zu schlechter Hydrophilisierung. Das Zahlenmittel-Molekulargewicht des oben erwähnten Polyvinylalkohols liegt in dem Bereich von vorzugsweise 1.000 als unterer Grenzwert bis 1.000.000 als oberer Grenzwert. Das Zahlenmittel-Molekulargewicht desselben führt, wenn es geringer als 1.000 ist, zu schlechteren Filmbildungseigenschaften, mangelhafter Hydrophilie und schlechteren anderen physikalischen Eigenschaften des Films, während dieselbe, wenn sie größer als 1.000.000 ist, zu unverhältnismäßig hoher Viskosität der zu bereitenden Behandlungslösung zur chemischen Umwandlung führt, wodurch eine schlechte Verarbeitbarkeit und physikalische Eigenschaften des Films verursacht werden. Da dies so ist, beträgt der untere Grenzwert vorzugsweise 10.000, während der obere Grenzwert vorzugsweise 200.000 beträgt.
In der vorliegenden Erfindung wird der oben erwähnte Polyvinylalkohol in dem Bereich von 40 bis 90 Massen-%, vorzugsweise 50 bis 80 Massen-%, in der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung verwendet.
(2) polyoxyalkylen-modifizierter Polyvinylalkohol mit einem Modifikationsgrad (Anteil an Polyoxyalkylen-Gruppen in den Seitengruppen) in dem Bereich von 0,01 bis 20 %:
In der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung wird als ein hydrophiles Harz polyoxyalkylenmodifizierter Polyvinylalkohol verwendet, worin 0,01 bis 20 % der Seitengruppen Polyoxyalkylenether-Gruppen sind, die durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt werden, zusätzlich zu dem oben beschriebenen Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von zumindest 90 %,
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 500 ist; R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; und R² ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist.
In dem oben erwähnten polyoxyalkylen-modifizierten Polyvinylalkohol besetzen polyoxyalkylen-modifizierte Gruppen vorzugsweise 0,1 bis 5 % in den Seitengruppen; der Polymerisierungsgrad (n) der Polyoxyalkylen-Gruppen liegt vorzugsweise in dem Bereich von 3 bis 30, und der Gehalt an Polyoxyalkylen-Gruppen liegt vorzugsweise in dem Bereich von 50 bis 100 %.
Der polyoxyalkylen-modifizierte Polyvinylalkohol spielt insbesondere eine Rolle dabei, der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung Hydrophilie zu verleihen, auf Grund der Hydrophilie der Polyoxyalkylen-Gruppen.
Der polyoxyalkylen-modifizierte Polyvinylalkohol wird in einer Menge in dem Bereich von vorzugsweise 3 bis 40 Massen-%, noch bevorzugter 5 bis 30 Massen-% der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung verwendet.
Das Mischungsverhältnis des Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von zumindest 90 % und des polyoxyalkylen-modifizierten Polyvinylalkohols liegt in dem Bereich von vorzugsweise 10 : 1 bis 1 : 1, noch bevorzugter 5 : 1 bis 2 : 1.
(3) ein anorganisches Vernetzungsmittel, welches mit den Hydroxylgruppen des Polyvinylalkohols und modifizierten Polyvinylalkohols reagiert: 1 bis 30 Massen-%:
Da der oben erwähnte (modifizierte) Polyvinylalkohol und insbesondere der polyoxyalkylen-modifizierte Polyvinylalkohol, die in der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthalten sind, eine hohe Hydrophilie aufweisen, wird ein anorganisches Vernetzungsmittel, das mit Hydroxylgruppen des (modifizierten) Polyvinylalkohols reagiert, hinzugefügt, um die Wasserfestigkeit der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Beispiele für das anorganische Vernetzungsmittel umfassen Phosphat von Ca, Al, Mg, Fe und Zn, Verbindungen des kondensierten Phosphats, Siliziumverbindungen wie etwa Siliziumdioxid, und Zirkoniumbasisverbindungen wie etwa Zirkonylammoniumkarbonat.
Das anorganische Vernetzungsmittel wird in einer Menge in dem Bereich von 1 bis 30 Massen-%, vorzugsweise 3 bis 20 Massen-% auf der Grundlage der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung verwendet. Der Gehalt des anorganisches Vernetzungsmittels liegt in dem Bereich von 10 : 1 bis 1 : 3, vorzugsweise 5 : 1 bis 1 : 2 auf der Grundlage der gesamten Mischungsmenge des (modifizierten) Polyvinylalkohols.
(4) eine Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon: 1 bis 20 Massen-%:
Die Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon enthält, welche(s) durch die folgende allgemeine Formel (2) dargestellt wird, und welche(s) eine hervorragende Rostverhinderungswirkung aufweist
worin Y für -C(=NH)-(CH₂)_m-, -C(=O)-NH(CH₂)_m-, oder -C(=S)-NH (CH₂)_m steht; m eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist; n eine positive ganze Zahl ist; k 0 oder 1 ist; X ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe, eine Hydroxylgruppe, Methylgruppe, Phenylgruppe, Chlorophenylgruppe oder Methylphenylgruppe (Tolylgruppe) ist; Z ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe, eine Hydroxylgruppe, Methylgruppe, Phenylgruppe, Chlorophenylgruppe, Methylphenylgruppe (Tolylgruppe) oder ein Polymer ist, welches durch die folgende allgemeine Formel (3) dargestellt wird
worin p eine ganze Zahl ist, und welches ein durchschnittliches Molekularmassengewicht in dem Bereich von 200 bis 1.000.000 aufweist.
In der vorliegenden Erfindung wird ein mit Flussmittel hartgelöteter Wärmetauscher aus Aluminium einer Rostverhinderungsbehandlung unter Verwendung einer Zirkoniumbasisverbindung und/oder einer Titanbasisverbindung unterzogen, und danach mit der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung, die eine Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon enthält, behandelt, woraus folgt, dass zwei Schritte zur Rostverhinderungsbehandlung ausgeführt werden. In der Folge erzielen sogar dann, wenn ein Schritt zur Entfernung von Flussmittel ausgelassen wird, wodurch ein Zustand mit verbleibendem Flussmittel eintritt, alle Oberflächen eines Wärmetauschers aus Aluminium erfolgreich eine ausreichende Rostverhinderungswirkung.
Die oben erwähnte Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon sind nicht besonders eingeschränkt, sondern werden durch Guanidin, Aminoguanidin, Guanylthioharnstoff, 1,3-Diphenylguanidin, 1,3-Di-o-tolylguanidin, 1-o-Tolylbiguanid, Polyhexamethylen-Biguanidin, Polypentamethylen-Biguanidin, Polypentaethylen-Biguanidin, Polyvinylguanidin, Polyallylbiguanidin und ein Salz davon beispielhaft dargestellt. Beispiele für das Salz schließen zum Beispiel Phosphat, Chlorid, Sulfat und Salze organischer Säuren, wie etwa Acetat und Gluconat ein. Die Gesamtmenge nach dem Molverhältnis der oben erwähnten Salze liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,01 als unterer Grenzwert bis 100 als oberer Grenzwert bezogen auf die Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon.
Das durchschnittliche Molekularmassengewicht der oben erwähnten Guanidinverbindung und/oder eines Salzes davon liegt in dem Bereich von 59 als unterer Grenzwert bis 1.000.000 als oberer Grenzwert. Das Molekulargewicht kann nicht geringer als 59 sein, da in der allgemeinen Formel (2) das Molekulargewicht von Guanidin, welches im Minimum gefordert wird, 59 beträgt. Der untere Grenzwert ist vorzugsweise 300, noch bevorzugter 500. Das Molekulargewicht von 100.000 oder höher lässt eine Unlöslichkeit in Wasser befürchten. Daher ist der obere Grenzwert vorzugsweise 100.000, noch bevorzugter 20.000.
Da die Wirkung zur Verleihung von Rostverhinderungseigenschaften verstärkt wird, hat die oben erwähnte Guanidinverbindung und/oder deren Salz vorzugsweise eine Biguanid-Struktur, die durch die folgende Formel (4) dargestellt wird:
und/oder deren Salzform.
Die Guanidinverbindung, die eine Biguanid-Struktur aufweist, und/oder ein Salz davon ist nicht besonders eingeschränkt, sondern wird durch Polyhexamethylen-Biguanidin, 1-o-tolylbiguanid, Chlorhexidinglukonat und/oder ein Salz davon beispielhaft dargestellt. Die Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon kann allein oder in Kombination mit zumindest einer anderen Gattung verwendet werden.
Die Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon wird in dem Bereich von 1 bis 20 Massen-%, vorzugsweise 2 bis 10 Massen-% auf der Grundlage der festen Komponenten in der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung zugemischt.
Die Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung wird auf den Oberflächen des Wärmetauschers aus Aluminium in einer Trockenmenge von vorzugsweise 0,01 bis 5 g/m², noch bevorzugter 0,1 bis 1 g/m², aufgebracht.
Die Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die oben erwähnten Komponenten als unerlässliche feste Komponenten umfasst, wird durch Auflösen in einem Lösemittel verwendet. Die Feststoffkomponentenkonzentration der entstandenen Lösung, die in einem geeigneten Bereich nach dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit, der Wirtschaftlichkeit od. dgl. ausgewählt wird, beträgt üblicherweise 1 bis 10 Massen-%.
Das Lösemittel ist nicht besonders eingeschränkt, besteht jedoch im Hinblick auf die Abwasserbehandlung hauptsächlich aus Wasser. Um die Filmbildungseigenschaften zu verbessern und einen gleichmäßigeren glatten Film zu bilden, kann auch ein anderes Lösemittel verwendet werden. Das Lösemittel ist nicht besonders eingeschränkt, vorausgesetzt, es wird im Allgemeinen in Beschichtungsmaterialien verwendet und gleichmäßig mit Wasser gemischt, und wird beispielhaft durch organische Lösemittel auf Alkoholbasis, Ketonbasis, Esterbasis und Etherbasis dargestellt. Vorzugsweise liegt die verwendete Menge an Lösemittel üblicherweise in dem Bereich von 0,01 bis 5 Massen-% auf der Grundlage der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung, ausgedrückt als feste Komponenten.
Die Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung kann des Weiteren ein anderes Additiv enthalten, das nicht besonders eingeschränkt ist, sondern zum Beispiel durch Härtungsmittel, Dispergiermittel, Pigmente, Silanhaftvermittler, antimikrobielle Wirkstoffe, oberflächenaktive Stoffe, Schmiermittel und desodorierende Wirkstoffe beispielhaft dargestellt wird.
Die oben erwähnten Härtungsmittel sind nicht besonders eingeschränkt, sondern werden zum Beispiel durch Melaminharz, Blockisocyanatverbindungen, Epoxyverbindungen, Oxazolinverbindungen und Carbodiimidverbindungen beispielhaft dargestellt.
Die oben erwähnten Dispergiermittel sind nicht besonders eingeschränkt, werden aber zum Beispiel durch oberflächenaktive Stoffe und dispergierte Harze exemplifiziert.
Die oben erwähnten Pigmente werden zum Beispiel durch verschiedene Farbstoffpigmente beispielhaft dargestellt, einschließlich anorganischer Pigmente wie etwa Titandioxid (TiO₂), Zinkoxid (ZnO), Zirkoniumoxid (ZrO), Calciumkarbonat (CaCO₃), Bariumsulfat (BaSO₄), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Tonerde, Ruß, Eisenoxid (Fe₂O₃, Fe₃O₄, etc.), Aluminiumoxid (Al₂O₃), und organischer Pigmente.)
Die oben erwähnten Silanhaftvermittler sind vorzugsweise von dem Gesichtspunkt aus enthalten, die Affinität zwischen dem hydrophilen Harz und den Pigmenten zu verbessern, und die Haftung zu fördern.
Die oben erwähnten Silanhaftvermittler sind nicht besonders eingeschränkt, sondern werden zum Beispiel durch ^√-Aminopropyltrimethoxysilan, ^√-Aminopropyltriethoxysilan, ^√-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, ^√-Methacryloxypropyltriethoxysilan und N-[2-(vinylbenzylamino)ethyl]-3-aminopropyltrimethoxysilan beispielhaft dargestellt.
Die oben erwähnten antimikrobiellen Wirkstoffe sind nicht besonders eingeschränkt, sondern werden zum Beispiel durch bereits bekannte antimikrobielle Wirkstoffe wie etwa 2-(4-thiazonyl)-benzimidazol und Zinkpyrithion beispielhaft dargestellt.
Die Wirkung und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden wie folgt zusammengefasst. Das Verfahren zur Rostverhinderung und Hydrophilisierungsbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung, welches ein vereinfachtes Verfahren ist, dass den Schritt zur Entfernung des Flussmittels unnötig macht, besitzt den Vorteil, dass es frei von dem Problem der Behandlung von halogenbasiertem Abwasser ist, welches dem vorhergehenden Schritt zur Entfernung des Flussmittels zuschreibbar ist.
Obwohl die Verwendung eines Flussmittels die Eigenschaften der Behandlung zur chemischen Umwandlung verschlechtert, schützt in der vorliegenden Erfindung das Flussmittel selbst Aluminium als das Ausgangsmaterial und verhindert dessen Oxidation, und daneben wird ein Abschnitt ohne das Flussmittel durch einen Zirkoniumfilm oder einen Titanfilm passiviert, und des Weiteren profitiert ein Abschnitt ohne einen Zirkoniumfilm oder einen Titanfilm von der Rostverhinderungswirkung der Guanidinverbindung und/oder eines Salzes davon, welche(s) in der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung vorhanden ist, und welche(s) den Abschnitt abdeckt, wodurch insgesamt günstige Rostverhinderungseigenschaften gezeigt werden. Darüber hinaus ist die Komponente des hydrophilen Harzes wie etwa Polyvinylalkohol mit einer solchen Hydrophilie ausgestattet, dass sie in der Lage ist, die Taubildung während des Betriebs der Klimaanlage zu verhindern, sowie auch mit einer Wasserfestigkeit, die es gestattet, dass die Aluminiumlamellen dicht beschichtet werden können, wodurch eine hervorragende Desodorierungswirkung sichergestellt wird.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail unter Bezugnahme auf Arbeitsbeispiele beschrieben, welche aber in keinem Fall die vorliegende Erfindung auf dieselben beschränken. In den Arbeitsbeispielen und Vergleichsbeispielen stehen "%" und "Teil/e", sofern nicht anders angegeben, jeweils für "Massen-%" und "Massen-Teil/e".
Beispiel 1
Herstellung der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung Eine Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung in der Form einer wässrigen Lösung wurde bereitet, indem 0,2 Teile eines Acetats von Polyhexamethylen-Biguanidin als eine Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon, 1,3 Teile Polyvinylalkohol (Verseifungsgrad von 99 %, Zahlenmittel-Molekulargewicht von 20.000) als ein hydrophiles Harz, 0,5 Teile polyethylenoxid-modifizierter Polyvinylalkohol (Verseifungsgrad von 99 %, Modifikationsrate von 3 %, Zahlenmittel-Molekulargewicht von 20.000) als ein hydrophiles Harz und 0,2 Teile Silika als ein anorganisches Vernetzungsmittel gemischt werden, während Wasser hinzugefügt wird, um eine Gesamtmenge von 100 Teilen zu ergeben.
Fertigung des Wärmetauschers zur Prüfung
Als Wärmetauscher wurde ein Verdampfer für Fahrzeuge verwendet, der eine Oberfläche von 3 m² hatte, und der mit einem Flussmittelwachs aus KAIF₄/K₃AIF₆ mit einer Flussmittelmenge als K von 50 mg/m² (Lamellenoberfläche) hartgelötet wurde.

(a) Fluorozirkoniumsäure wurde in Wasser aufgelöst, so dass die Zirkoniumionenkonzentration 250 ppm betrug, und wurde mit Ammoniak auf einen pH von 4 eingestellt, um ein Zirkonium-Umwandlungsbehandlungsbad zu erhalten, das auf 60 °C erhitzt wurde. Der wie oben angeführt hergestellte Wärmetauscher wurde durch Eintauchen in das Bad für 45 Sekunden behandelt.
(b) Die der Umwandlungsbehandlung mit Zirkonium unterworfenen Oberflächen des Wärmetauschers wurden mit Wasser für 30 Sekunden bei Umgebungstemperatur gewaschen.
(c) Der Wärmetauscher wurde in ein Bad aus wässriger Lösung der wie oben beschrieben zubereiteten Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung bei Umgebungstemperatur für 10 Sekunden (Feststoffgehalt in dem Bad etwa 2 Massen-%) eingetaucht.
(d) Der aus dem Hydrophilisierungsbehandlungsbad genommene Wärmetauscher wurde mit Luft abgeblasen, damit die wässrige Lösung der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung so eingestellt werden konnte, dass sie in einer Menge von 25 g/m² an den Oberflächen haftet (daraus folgt, dass die festen Komponenten der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 0,5 g/m² daran hafteten).
(e) Der Wärmetauscher zur Prüfung wurde hergestellt, indem derselbe in einem Trockenofen gebrannt wurde, so dass die Kerntemperatur für 5 Minuten bei 140 °C gehalten wird.

Bewertung der physikalischen Eigenschaften des Wärmetauschers zur Prüfung
Es wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, Hydrophilie, des bleibenden Geruchs und des anhaftenden Geruchs des Wärmetauschers zur Prüfung auf Basis der unten beschriebenen Bewertungsverfahren vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
<Korrosionsfestigkeit>
In Übereinstimmung mit JIS Z 2371 wurde gewöhnliches Salzwasser mit 5 %auf den Wärmetauscher bei 35 °C gesprüht, und nach Ablauf von 240 Stunden wurden Bewertungen des Bereichs, an dem weißer Rost auftrat, durch visuelle Inspektion auf Grundlage der unten erwähnten Kriterien vorgenommen. Die Korrosionsfestigkeit hat vorzugsweise zumindest den Wert 8.
10: Kein Rost, ohne jegliche Verfärbung
9: Kein Rost, teilweise leichte Verfärbung
8: Kein Rost, überall leichte Verfärbung
7: Auftreten von weißem Rost (höchstens 5 %)
6: Auftreten von weißem Rost (höchstens 10 %)
5: Auftreten von weißem Rost (höchstens 20 %)
4: Auftreten von weißem Rost (höchstens 40 %)
3: Auftreten von weißem Rost (höchstens 60 %)
2: Auftreten von weißem Rost (höchstens 80 %)
1; Überall Auftreten von weißem Rost
<Hydrophilie>
Der zu untersuchende Wärmetauscher wurde für 72 Stunden mit fließendem Leitungswasser in Kontakt gebracht, und dann wurde der Kontaktwinkel mit einem Wassertropfen unter Verwendung eines automatischen Kontaktwinkelmessgeräts (hergestellt von Kyowa Kaimen Kagaku Co., Ltd.) gemessen. Es wird angenommen, dass die Hydrophilie mit der Verringerung des Kontaktwinkels zunimmt. Vorzugsweise beträgt die Hydrophilie höchstens 40°, ausgedrückt als Kontaktwinkel.
<Bleibender Geruch>
Der zu untersuchende Wärmetauscher wurde für 72 Stunden mit fließendem Leitungswasser in Kontakt gebracht, und dann der Geruch des Wärmetauschers nach sechs Abstufungen bewertet. Der bleibende Geruch beträgt vorzugsweise höchstens 1,5.
0: gar kein Geruch
1: sehr geringer Geruch
2: leichter Geruch
3: deutlicher Geruch
4: starker Geruch
5: extrem starker Geruch
<Anhaftender Geruch>
Der bezüglich der Hydrophilisierungsbehandlung zu prüfende Gegenstand wurde für 72 Stunden mit fließendem Leitungswasser in Kontakt gebracht, dann in einen 50 m³ Besprechungsraum gebracht und dort für 3 Stunden dem Rauch von 20 Zigaretten ausgesetzt. Danach wurde er in einen weiteren, rauchfreien Besprechungsraum von 50 m³ gebracht. In der Folge wurde er auf dieselbe Weise wie beim Test des bleibenden Geruchs nach sechs Abstufungen bewertet.
Beispiel 2
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass Aluminiumphosphat als das anorganische Vernetzungsmittel und Chlorhexidinglukonat als die Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 3
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass 1-o-Tolylbiguanid als die Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen des Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 4
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass Aluminiumphosphat als das anorganische Vernetzungsmittel verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 5
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass Polyvinylalkohol mit einem Molekulargewicht von 50.000 verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 6
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass Fluorotitansäure (Titanion in einer Menge von 250 ppm) für die chemische Umwandlungsbehandlung verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 7
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass Fluorozirkoniumsäure (Zirkoniumion in einer Menge von 250 ppm) und Phosphorsäure (100 ppm) für die chemische Umwandlungsbehandlung verwendet wurden. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 8
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass Fluorozirkoniumsäure (Zirkoniumion in einer Menge von 125 ppm) und Fluorotitansäure (Titanion in einer Menge von 250 ppm) für die chemische Umwandlungsbehandlung verwendet wurden. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 1
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass ein vakuumhartgelöteter Wärmetauscher verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 2
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass die Umwandlungsbehandlung mit Zirkonium weggelassen wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 3
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass keine Guanidinverbindung und/oder ein Salz davon verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 4
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass kein polyethylenoxid-modifizierter Polyvinylalkohol (Verseifungsgrad: 99 %, Polyethylenoxid-Modifikationsrate: 3 %, Molekulargewicht: 20.000) verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 5
Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass das Mischungsverhältnis des Polyvinylalkohols (Molekulargewicht: 20.000) mit 0,2 Teilen festgelegt wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 6

Das Verfahren in Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen oberflächenbehandelten Wärmetauscher zu erhalten, mit der Ausnahme, dass kein anorganisches Vernetzungsmittel verwendet wurde. In der Folge wurden Bewertungen der Korrosionsfestigkeit, der Hydrophilie und des bleibenden Geruchs des Wärmetauschers vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1

	Beispiele
	1	2	3	4	5	6	7	8
Wärmetauscher zur Prüfung
mit Flussmittel hartgelötet		?	?	?	?	?	?	?

vakuumhartgelötet								-
Behandlungsbad zur chemischen Umwandlung
Zirkoniumion (ppm)	250	250	250	250	250	-	250	125
Titanion (ppm)					-	250	-	125
Phosphorsäure (ppm)						-	100	-
Hydrophilisierungsbehandlungsbad
(1) PVA								(%)
Verseifungsgrad: 98 %	1,3	1,3	1,3	1,3		1,3	1,3	1,3
Molekulargewicht							(MW):20000
PVA								(%)
Verseifungsgrad: 98 %					1,3
MW: 50000
(2) PEO-modifizierter PVA (%)	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
MW: 20000
(3) Silika (%)	0,2		0,2		0,2	0,2	0,2	0,2
Aluminiumphosphat (%)		0,2		0,2
(4) Polyhexamethylen	0,2			0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Biguanidin								(%)
Chlorhexidinglukonat (%)		0,2
1-o-Tolylbiguanid (%)			0,2
Korrosionsfestigkeit	9	8,5	8,5	9	9	8,5	9	9,5
Hydrophilie	28	28	28	30	30	28	28	28
Bleibender Geruch	1	1	1	1	1	1	1	1
Anhaftender Geruch	1,5							-

Tabelle 1 (Fortsetzung)

	Vergleichsbeispiele
	1	2	3	4	5	6
Wärmetauscher zur Prüfung mit Flussmittel hartgelötet ?			?	?	?	?
vakuumhartgelötet -		?				-
Behandlungsbad zur chemischen Umwandlung
Zirkoniumion (ppm)	250	-	250	250	250	250
Titanion (ppm)						-
Phosphorsäure (ppm)						-
Hydrophilisierungsbehandlungsbad
(1) PVA						(%)
Verseifungsgrad: 98 %	1,3	1,3	1,3	1,8	0,2	1,3
Molekulargewicht						(MW):20000
PVA						(%)
Verseifungsgrad: 98 %
MW: 50000
(2) PEO-modifizierter PVA (%)	0,5	0,5	0,5		1,6	0,5
MW: 20000
(3) Silika (%)	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Aluminiumphosphat (%)
(4) Polyhexamethylen-Biguanidin (%)	0,2	0,2		0,2	0,2	0,2
Chlorhexidinglukonat (%)
1-o-Tolylbiguanid (%)
Korrosionsfestigkeit	4	7	5	9	8,5	9
Hydrophilie	28	28	28	52	28	48
Bleibender Geruch	1	1,5	1	1	2,5	1
Anhaftender Geruch					-	3

Claims

Verfahren zur Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung für einen mit Flussmittel hartgelöteten Wärmetauscher aus Aluminium, welches umfasst, den Wärmetauscher einer Rostverhinderungsbehandlung unter Verwendung einer Zirkoniumbasisverbindung und/oder einer Titanbasisverbindung zu unterziehen und danach den Wärmetauscher einer Hydrophilisierungsbehandlung mittels einer Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung zu unterziehen, wobei die Zusammensetzung umfasst: (1) 40 bis 90 Massen-% Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von zumindest 90 %; (2) 3 bis 40 Massen-% polyoxyalkylen-modifizierten Polyvinylalkohol, in dem 0,01 bis 20 % der Seitengruppen Polyoxyalkylenethergruppen sind, dargestellt durch die allgemeine Formel (1):
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 500 ist, R1 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, und R2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; (3) 1 bis 30 Massen-% eines anorganischen Vernetzungsmittels, das mit Hydroxylgruppen des Polyvinylalkohols und des modifizierten Polyvinylalkohols reagiert; und (4) 1 bis 20 Massen-% einer Guanidinverbindung und/oder eines Salzes davon, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (2):
worin Y für -C(=NH)-(CH₂)_m-, -C(=O)-NH(CH₂)_m-, oder -C(=S)-NH(CH₂)_m steht; m eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist; n eine positive ganze Zahl ist; k 0 oder 1 ist; X ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe, Hydroxylgruppe, Methylgruppe, Phenylgruppe, Chlorophenylgruppe oder Methylphenylgruppe ist; Z ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe, Hydroxylgruppe, Methylgruppe, Phenylgruppe, Chlorophenylgruppe oder Methylphenylgruppe oder ein Polymer ist, welches ein durchschnittliches Molekularmassengewicht in dem Bereich von 200 bis 1.000.000 aufweist und welches durch die allgemeine Formel (3) dargestellt wird:
worin p eine ganze Zahl ist.
Verfahren zur Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung nach Anspruch 1, worin das Beschichtungsgewicht der Hydrophilisierungsbehandlungsmittel-Zusammensetzung in dem Bereich von 0,01 bis 5 g/m² liegt.
Mit Flussmittel hartgelöteter Wärmetauscher aus Aluminium, welcher einer Rostverhinderungs- und Hydrophilisierungsbehandlung, wie sie in Anspruch 1 oder 2 dargelegt ist, unterzogen wird.