JP2001174192A - 耐食性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換器および製造方法 - Google Patents
耐食性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換器および製造方法Info
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- JP2001174192A JP2001174192A JP36284799A JP36284799A JP2001174192A JP 2001174192 A JP2001174192 A JP 2001174192A JP 36284799 A JP36284799 A JP 36284799A JP 36284799 A JP36284799 A JP 36284799A JP 2001174192 A JP2001174192 A JP 2001174192A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/10—Use of solutions containing trivalent chromium but free of hexavalent chromium
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ６価クロムを含まず、長期間にわたり高い親
水性、耐食性、臭気防止性を持続し得るアルミニウム含
有金属製熱交換器の提供。 【解決手段】 熱交換器の、アルミニウム含有金属製基
材の表面に６価クロムを含まない化成皮膜からなる第１
保護層を形成し、その上に、第１，２、又は３アミノ
基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル基、
スルホン基、エチレンオキシド基、ホスホン基、及びヒ
ドロキシル基から選ばれた１種以上の親水性基と、アミ
ド基、カルボキシル基及びヒドロキシル基から選ばれ、
前記選ばれた親水性基とは異種の架橋反応性基とを有す
る水溶性重合体を含む樹脂成分（ａ）と、樹脂成分の架
橋当量をこえる合計量の、（ｉ）３価クロム化合物及び
（ii）フルオロ錯塩化合物を含む架橋剤成分（ｂ）との
反応生成物を含む親水性・水難溶性樹脂皮膜からなる第
２保護層を形成する。
水性、耐食性、臭気防止性を持続し得るアルミニウム含
有金属製熱交換器の提供。 【解決手段】 熱交換器の、アルミニウム含有金属製基
材の表面に６価クロムを含まない化成皮膜からなる第１
保護層を形成し、その上に、第１，２、又は３アミノ
基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル基、
スルホン基、エチレンオキシド基、ホスホン基、及びヒ
ドロキシル基から選ばれた１種以上の親水性基と、アミ
ド基、カルボキシル基及びヒドロキシル基から選ばれ、
前記選ばれた親水性基とは異種の架橋反応性基とを有す
る水溶性重合体を含む樹脂成分（ａ）と、樹脂成分の架
橋当量をこえる合計量の、（ｉ）３価クロム化合物及び
（ii）フルオロ錯塩化合物を含む架橋剤成分（ｂ）との
反応生成物を含む親水性・水難溶性樹脂皮膜からなる第
２保護層を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性に優れたア
ルミニウム含有金属（以下、単にアルミニウムと総称す
る）製熱交換器、及びその製造方法に関するものであ
る。本発明により得られるアルミニウム製熱交換器は、
カーエアコン用熱交換器として特に有用なものである。
ルミニウム含有金属（以下、単にアルミニウムと総称す
る）製熱交換器、及びその製造方法に関するものであ
る。本発明により得られるアルミニウム製熱交換器は、
カーエアコン用熱交換器として特に有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム製熱交換器の多く
は、その放熱効果あるいは冷却効果を向上させるために
放熱部及び冷却部の面積をできる限り大きくとるように
設計されており、このため、フィンの間隔がきわめて狭
くなっている。また通風抵抗をできるだけ小さくするた
め、フィン間にルーバーと呼ばれる切り目を入れている
ものもある。このため、冷却器として用いる場合、大気
中の水分が熱交換器表面、特にフィン間に凝集し、凝集
した水はフィン表面が疎水性であるほど水滴になりやす
く、且つフィン間隙で目詰まりを起こして通風抵抗が増
加し、熱交換率を低下させるという問題を生ずる。
は、その放熱効果あるいは冷却効果を向上させるために
放熱部及び冷却部の面積をできる限り大きくとるように
設計されており、このため、フィンの間隔がきわめて狭
くなっている。また通風抵抗をできるだけ小さくするた
め、フィン間にルーバーと呼ばれる切り目を入れている
ものもある。このため、冷却器として用いる場合、大気
中の水分が熱交換器表面、特にフィン間に凝集し、凝集
した水はフィン表面が疎水性であるほど水滴になりやす
く、且つフィン間隙で目詰まりを起こして通風抵抗が増
加し、熱交換率を低下させるという問題を生ずる。
【０００３】また、フィン間に凝集した水滴はフィンを
形成しているアルミニウムの腐食を誘発し、フィン表面
に白色粉末状の酸化アルミニウムを付着させたり、熱交
換器の表面が湿ったままの状態に長時間放置された場合
に、その表面に細菌などが繁殖しやすくなる。これらフ
ィン上に付着したアルミニウム酸化物の白色粉末や、フ
ィン間隙に溜まった水滴は熱交換器の送風機によって自
動車室内に飛散し、このとき細菌臭などを発生して乗員
に不快感を与える。
形成しているアルミニウムの腐食を誘発し、フィン表面
に白色粉末状の酸化アルミニウムを付着させたり、熱交
換器の表面が湿ったままの状態に長時間放置された場合
に、その表面に細菌などが繁殖しやすくなる。これらフ
ィン上に付着したアルミニウム酸化物の白色粉末や、フ
ィン間隙に溜まった水滴は熱交換器の送風機によって自
動車室内に飛散し、このとき細菌臭などを発生して乗員
に不快感を与える。
【０００４】アルミニウム製熱交換器の防食を目的とす
る表面処理法として、一般にアルミニウム表面にクロム
酸クロメートやリン酸クロメート等のクロメート系の化
成処理が施されている。また、水滴がフィン間隙に残
り、この水滴による目詰まりの発生を防止するために、
フィン表面に親水性を付与し、水濡れ性を向上させる処
理方法が開発されている。このような処理方法として
は、上記リン酸クロメート皮膜やクロム酸クロメート皮
膜等の防食皮膜上に、水ガラス、シリカゲル等の親水性
無機化合物、並びに界面活性剤、及び水溶性樹脂などの
有機化合物を単独又は組み合わせて使用して親水性皮膜
を形成する方法が知られている。
る表面処理法として、一般にアルミニウム表面にクロム
酸クロメートやリン酸クロメート等のクロメート系の化
成処理が施されている。また、水滴がフィン間隙に残
り、この水滴による目詰まりの発生を防止するために、
フィン表面に親水性を付与し、水濡れ性を向上させる処
理方法が開発されている。このような処理方法として
は、上記リン酸クロメート皮膜やクロム酸クロメート皮
膜等の防食皮膜上に、水ガラス、シリカゲル等の親水性
無機化合物、並びに界面活性剤、及び水溶性樹脂などの
有機化合物を単独又は組み合わせて使用して親水性皮膜
を形成する方法が知られている。
【０００５】例えば、特開平７−３２３５００公報に
は、水不溶性三次元ネットワーク構造を有する樹脂層を
形成させ、その構造中に水溶性樹脂を保持し親水性を維
持する方法が開示されている。
は、水不溶性三次元ネットワーク構造を有する樹脂層を
形成させ、その構造中に水溶性樹脂を保持し親水性を維
持する方法が開示されている。
【０００６】また、特開平７−１０２１８９公報には、
ポリオキシアルキレン鎖を特定量含有する親水性処理剤
が開示されている。
ポリオキシアルキレン鎖を特定量含有する親水性処理剤
が開示されている。
【０００７】しかしながら、上記従来技術は親水性は満
足できるものであるが、耐食性の耐久性が不十分である
ため、第１保護層として耐食性に優れたクロム酸クロメ
ート皮膜又はリン酸クロメート化成処理を行う必要があ
る。この化成処理方法では、作業に伴って６価クロム含
有廃液が処理系から外部に排出される。すなわち、前記
クロメートタイプの表面処理液には有害な６価クロムを
含有しているという問題があるので、環境汚染の防止の
ために、６価クロムを含有しない処理液の使用が望まれ
ている。また、これらの廃液はそのまま排出することが
できないため、排水処理用の設備及び薬剤などを含む処
理費用を要するという問題を抱えている。
足できるものであるが、耐食性の耐久性が不十分である
ため、第１保護層として耐食性に優れたクロム酸クロメ
ート皮膜又はリン酸クロメート化成処理を行う必要があ
る。この化成処理方法では、作業に伴って６価クロム含
有廃液が処理系から外部に排出される。すなわち、前記
クロメートタイプの表面処理液には有害な６価クロムを
含有しているという問題があるので、環境汚染の防止の
ために、６価クロムを含有しない処理液の使用が望まれ
ている。また、これらの廃液はそのまま排出することが
できないため、排水処理用の設備及び薬剤などを含む処
理費用を要するという問題を抱えている。
【０００８】また、特開平７−４８６８２公報には、ア
ルミニウム製熱交換器の表面に、６価クロムを含まない
表面処理層を形成する工程と、更に必要に応じて、上記
表面処理層の表面に防菌剤を含有する親水性皮膜を形成
する工程とを有する表面処理方法が開示されている。し
かしながら、一般にノンクロメート皮膜はクロメート皮
膜に比べて耐食性が不十分であり、アルミニウム酸化物
に起因する臭気や白色粉末の飛散により乗員に不快感を
与えるという問題が依然残っている。
ルミニウム製熱交換器の表面に、６価クロムを含まない
表面処理層を形成する工程と、更に必要に応じて、上記
表面処理層の表面に防菌剤を含有する親水性皮膜を形成
する工程とを有する表面処理方法が開示されている。し
かしながら、一般にノンクロメート皮膜はクロメート皮
膜に比べて耐食性が不十分であり、アルミニウム酸化物
に起因する臭気や白色粉末の飛散により乗員に不快感を
与えるという問題が依然残っている。
【０００９】従って、現在までのところ、アルミニウム
製熱交換器の表面が長期にわたって良好な親水性、耐食
性、防臭性を維持し、かつ廃水処理費用の低減を図り得
るようなノンクロメート系の表面処理方法は得られてい
ないのである。
製熱交換器の表面が長期にわたって良好な親水性、耐食
性、防臭性を維持し、かつ廃水処理費用の低減を図り得
るようなノンクロメート系の表面処理方法は得られてい
ないのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の抱
える上記問題点を解決しようとするものであり、すなわ
ちアルミニウム製熱交換器の表面処理を行う工程におい
て、６価クロム（Ｃｒ6+）を含有する排水の発生を無く
すことにより、廃水処理費用の低減を図り、かつ、有害
な６価クロムを含まない保護層を形成することを可能と
し、更に、長期に渡って良好な親水性、耐食性、臭気防
止性が持続できるアルミニウム製熱交換器、及びその製
造方法を提供しようとするものである。
える上記問題点を解決しようとするものであり、すなわ
ちアルミニウム製熱交換器の表面処理を行う工程におい
て、６価クロム（Ｃｒ6+）を含有する排水の発生を無く
すことにより、廃水処理費用の低減を図り、かつ、有害
な６価クロムを含まない保護層を形成することを可能と
し、更に、長期に渡って良好な親水性、耐食性、臭気防
止性が持続できるアルミニウム製熱交換器、及びその製
造方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するための手段について鋭意検討した結果、アルミ
ニウムを成形加工したチューブ及びフィンを含む基材の
表面に、６価のクロムを含まない第１保護層を形成し、
さらにその上に保護層を形成するとき、この第２保護層
を、特定の親水性官能基およびそれとは異種の反応性官
能基を有する架橋性重合体を含む水溶性樹脂成分と前記
樹脂成分の反応性官能基と選択的に反応する３価のクロ
ム化合物と、フルオロ錯塩化合物の２種を含む架橋剤成
分とを特定の配合割合で含む塗布層を加熱架橋させて得
られた親水性・水難溶性樹脂皮膜により形成することに
よって、上記課題を解決し得ることを見いだし、本発明
を完成するに至ったのである。
解決するための手段について鋭意検討した結果、アルミ
ニウムを成形加工したチューブ及びフィンを含む基材の
表面に、６価のクロムを含まない第１保護層を形成し、
さらにその上に保護層を形成するとき、この第２保護層
を、特定の親水性官能基およびそれとは異種の反応性官
能基を有する架橋性重合体を含む水溶性樹脂成分と前記
樹脂成分の反応性官能基と選択的に反応する３価のクロ
ム化合物と、フルオロ錯塩化合物の２種を含む架橋剤成
分とを特定の配合割合で含む塗布層を加熱架橋させて得
られた親水性・水難溶性樹脂皮膜により形成することに
よって、上記課題を解決し得ることを見いだし、本発明
を完成するに至ったのである。
【００１２】すなわち、本発明の耐食性に優れるアルミ
ニウム製熱交換器は、（Ａ）アルミニウム含有金属から
成形加工されたチューブ及びフィンを含む熱交換器基材
と、（Ｂ）前記アルミニウム含有金属製基材の表面に形
成され、かつ６価のクロムを含まない化成皮膜からなる
第１保護層と、（Ｃ）この第１保護層上に形成された第
２保護層とを有し、前記第２保護層が、（ａ）第１アミ
ノ基、第２アミノ基、第３アミノ基、第４アンモニウム
基、アミド基、カルボキシル基、スルホン酸基、エチレ
ンオキサイド基、ホスホン酸基、及び水酸基から選ばれ
た少なくとも１種の親水性官能基と、アミド基、カルボ
キシル基及びヒドロキシル基から選ばれ、かつ前記選ば
れた親水性官能基とは異種の反応性官能基とを有する少
なくとも１種の水溶性重合体からなる樹脂成分と、
（ｂ）前記反応性官能基と反応するが、前記親水性官能
基とは反応しない（ｉ）３価のクロム化合物及び（ii）
フルオロ錯塩化合物からなり、前記樹脂成分（ａ）の反
応性官能基含有量に対しその架橋当量を超える量の架橋
剤成分と、の架橋反応生成物を含む親水性・水難溶性架
橋樹脂皮膜からなるものであることを特徴とするもので
ある。本発明のアルミニウム含有金属製熱交換器におい
て、前記第２保護層において、架橋剤成分（ａ）の配合
量が、前記樹脂成分（ａ）に含まれる反応性官能基の架
橋当量を超え、その１０倍以下であることが好ましい。
本発明のアルミニウム含有金属製熱交換器において、前
記第２保護層中に含まれる架橋剤成分（ａ）において、
前記３価のクロム化合物（ｉ）の含有量が金属クロム量
に換算して３〜２００mg／ｍ2 であり、かつ前記フルオ
ロ錯塩化合物（ii）の含有量が１〜１００mg／ｍ2 であ
ることが好ましい。本発明のアルミニウム含有金属製熱
交換器において前記第１保護層が、リン酸ジルコニウ
ム、リン酸チタン、リン酸亜鉛から選ばれた少なくとも
１種から形成された化成皮膜からなることが好ましい。
本発明の耐食性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換
器の製造方法は、（Ａ）アルミニウム含有金属を成形加
工してチューブおよびフィンを含む基材を熱交換器に一
体に組み立てる工程と、（Ｂ）前記アルミニウム含有金
属基材の表面に６価のクロムを含まない化成皮膜から成
る第１保護層を形成する工程と、（Ｃ）この第１保護層
上に、（ａ）第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ
基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル基、
スルホン酸基、エチレンオキサイド基、ホスホン酸基、
及び水酸基から選ばれた少なくとも１種の親水性官能基
と、これとは異種の反応性官能基とを有する少なくとも
１種の水溶性重合体からなる樹脂成分と、（ｂ）前記反
応性官能基とは反応するが、前記親水性官能基とは反応
しない、（ｉ）３価のクロム化合物及び（ii）フルオロ
錯塩化合物を含む架橋剤成分とを、前記架橋剤成分
（ｂ）を、前記樹脂成分の反応性官能基に対する架橋当
量を超える配合量で、前記樹脂成分（ａ）に混合して調
製した塗布液を塗布し、この塗布液層を加熱乾燥し、か
つ架橋反応させて、親水性・難水溶性架橋樹脂からなる
第２保護層を形成することを特徴とするものである。
ニウム製熱交換器は、（Ａ）アルミニウム含有金属から
成形加工されたチューブ及びフィンを含む熱交換器基材
と、（Ｂ）前記アルミニウム含有金属製基材の表面に形
成され、かつ６価のクロムを含まない化成皮膜からなる
第１保護層と、（Ｃ）この第１保護層上に形成された第
２保護層とを有し、前記第２保護層が、（ａ）第１アミ
ノ基、第２アミノ基、第３アミノ基、第４アンモニウム
基、アミド基、カルボキシル基、スルホン酸基、エチレ
ンオキサイド基、ホスホン酸基、及び水酸基から選ばれ
た少なくとも１種の親水性官能基と、アミド基、カルボ
キシル基及びヒドロキシル基から選ばれ、かつ前記選ば
れた親水性官能基とは異種の反応性官能基とを有する少
なくとも１種の水溶性重合体からなる樹脂成分と、
（ｂ）前記反応性官能基と反応するが、前記親水性官能
基とは反応しない（ｉ）３価のクロム化合物及び（ii）
フルオロ錯塩化合物からなり、前記樹脂成分（ａ）の反
応性官能基含有量に対しその架橋当量を超える量の架橋
剤成分と、の架橋反応生成物を含む親水性・水難溶性架
橋樹脂皮膜からなるものであることを特徴とするもので
ある。本発明のアルミニウム含有金属製熱交換器におい
て、前記第２保護層において、架橋剤成分（ａ）の配合
量が、前記樹脂成分（ａ）に含まれる反応性官能基の架
橋当量を超え、その１０倍以下であることが好ましい。
本発明のアルミニウム含有金属製熱交換器において、前
記第２保護層中に含まれる架橋剤成分（ａ）において、
前記３価のクロム化合物（ｉ）の含有量が金属クロム量
に換算して３〜２００mg／ｍ2 であり、かつ前記フルオ
ロ錯塩化合物（ii）の含有量が１〜１００mg／ｍ2 であ
ることが好ましい。本発明のアルミニウム含有金属製熱
交換器において前記第１保護層が、リン酸ジルコニウ
ム、リン酸チタン、リン酸亜鉛から選ばれた少なくとも
１種から形成された化成皮膜からなることが好ましい。
本発明の耐食性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換
器の製造方法は、（Ａ）アルミニウム含有金属を成形加
工してチューブおよびフィンを含む基材を熱交換器に一
体に組み立てる工程と、（Ｂ）前記アルミニウム含有金
属基材の表面に６価のクロムを含まない化成皮膜から成
る第１保護層を形成する工程と、（Ｃ）この第１保護層
上に、（ａ）第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ
基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル基、
スルホン酸基、エチレンオキサイド基、ホスホン酸基、
及び水酸基から選ばれた少なくとも１種の親水性官能基
と、これとは異種の反応性官能基とを有する少なくとも
１種の水溶性重合体からなる樹脂成分と、（ｂ）前記反
応性官能基とは反応するが、前記親水性官能基とは反応
しない、（ｉ）３価のクロム化合物及び（ii）フルオロ
錯塩化合物を含む架橋剤成分とを、前記架橋剤成分
（ｂ）を、前記樹脂成分の反応性官能基に対する架橋当
量を超える配合量で、前記樹脂成分（ａ）に混合して調
製した塗布液を塗布し、この塗布液層を加熱乾燥し、か
つ架橋反応させて、親水性・難水溶性架橋樹脂からなる
第２保護層を形成することを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】（基体の説明）本発明の熱交換器
の基体の形成に使用されるアルミニウム含有金属は、ア
ルミニウム、及びアルミニウム合金、例えば、アルミニ
ウム−マグネシウム合金、アルミニウム−シリコン合
金、及びアルミニウム−マンガン合金などから選ばれ、
これは例えばエアコンディショナーのような熱交換器に
おいてチューブ、フィン、及び中空プレートなどに成型
されたものも含む。
の基体の形成に使用されるアルミニウム含有金属は、ア
ルミニウム、及びアルミニウム合金、例えば、アルミニ
ウム−マグネシウム合金、アルミニウム−シリコン合
金、及びアルミニウム−マンガン合金などから選ばれ、
これは例えばエアコンディショナーのような熱交換器に
おいてチューブ、フィン、及び中空プレートなどに成型
されたものも含む。
【００１４】（第１保護層の説明）前記基体の表面は、
６価のクロム化合物を含まない第１保護層により被覆さ
れる。この第１保護層は、リン酸ジルコニウム、リン酸
チタン、及びリン酸亜鉛から選ばれた少なくとも１種か
ら形成された化成皮膜からなるものであることが好まし
い。尚、上記化成皮膜を形成する方法（温度、時間、処
理方法）、は特に限定はない。本発明の熱交換器基体の
第１保護層は、各種のアルミニウム製熱交換器に適用で
きるが、一般にポストコートで皮膜が形成される自動車
搭載用の熱交換器に適用すると、より効果的である。第
１保護層は５〜１０００mg／ｍ2 、より好ましくは１０
〜５００mg／ｍ2 の付着量とするのが好ましい。上記の
ような第１保護層は、アルミニウム表面に対する第２保
護層の密着性を向上させ、かつ得られる熱交換器の耐食
性を向上させるのに有効なものである。
６価のクロム化合物を含まない第１保護層により被覆さ
れる。この第１保護層は、リン酸ジルコニウム、リン酸
チタン、及びリン酸亜鉛から選ばれた少なくとも１種か
ら形成された化成皮膜からなるものであることが好まし
い。尚、上記化成皮膜を形成する方法（温度、時間、処
理方法）、は特に限定はない。本発明の熱交換器基体の
第１保護層は、各種のアルミニウム製熱交換器に適用で
きるが、一般にポストコートで皮膜が形成される自動車
搭載用の熱交換器に適用すると、より効果的である。第
１保護層は５〜１０００mg／ｍ2 、より好ましくは１０
〜５００mg／ｍ2 の付着量とするのが好ましい。上記の
ような第１保護層は、アルミニウム表面に対する第２保
護層の密着性を向上させ、かつ得られる熱交換器の耐食
性を向上させるのに有効なものである。
【００１５】（第２保護層の説明）アルミニウム表面上
の第１保護層は第２保護層により被覆される。この第２
保護層は（ａ）第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミ
ノ基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル
基、スルホン酸基、エチレンオキサイド基、ホスホン酸
基、及びヒドロキシル基から選ばれた少なくとも１種の
親水性官能基を含み、かつアミド基、カルボキシル基、
及びヒドロキシル基から選ばれ、前記選ばれた親水性官
能基とは異種の少なくとも１種の架橋反応性官能基を有
する水溶性重合体を含む樹脂成分と、（ｂ）前記反応官
能性基とは反応（架橋）するが、前記親水性官能基とは
反応しない（ｉ）３価のクロム化合物と（ii）フルオロ
錯塩化合物、の２種の架橋剤と、を前記樹脂成分（ａ）
の反応性官能基の含有量に対し、その架橋当量を超える
量で含有する架橋剤成分との架橋反応生成物を含む親水
性・水難溶性架橋樹脂皮膜からなるものである。
の第１保護層は第２保護層により被覆される。この第２
保護層は（ａ）第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミ
ノ基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル
基、スルホン酸基、エチレンオキサイド基、ホスホン酸
基、及びヒドロキシル基から選ばれた少なくとも１種の
親水性官能基を含み、かつアミド基、カルボキシル基、
及びヒドロキシル基から選ばれ、前記選ばれた親水性官
能基とは異種の少なくとも１種の架橋反応性官能基を有
する水溶性重合体を含む樹脂成分と、（ｂ）前記反応官
能性基とは反応（架橋）するが、前記親水性官能基とは
反応しない（ｉ）３価のクロム化合物と（ii）フルオロ
錯塩化合物、の２種の架橋剤と、を前記樹脂成分（ａ）
の反応性官能基の含有量に対し、その架橋当量を超える
量で含有する架橋剤成分との架橋反応生成物を含む親水
性・水難溶性架橋樹脂皮膜からなるものである。
【００１６】本発明にて用いられる水溶性樹脂成分
（ａ）は、第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ
基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル基、
スルホン酸基、エチレンオキサイド基、ホスホン酸基、
及び水酸基から選ばれた少なくとも１種の親水性官能基
を含み、更に、アミド基、カルボキシル基、及び水酸基
から選ばれ前記選ばれた親水性官能基とは異種の、少な
くとも１種の反応性官能基を含む水溶性、架橋反応性重
合体の少なくとも１種を含むものである。このような、
水溶性樹脂成分（ａ）用重合体は、 （Ｐ−１）：ヒドロキシル基、アミド基、及びエチレン
オキサイド基から選ばれた少なくとも１員を有するイオ
ン性基を有していない重合体、例えばポリアクリルアミ
ド、ポリビニルアルコール、及びポリエチレングリコー
ルなど、 （Ｐ−２）：スルホン酸基、スルホン酸塩基、カルボン
酸基、及びカルボン酸塩基などのアニオン性基から選ば
れた少なくとも１員を有し、カチオン性基を有していな
い重合体、例えばポリアクリル酸、ポリビニルスルホン
酸、メタクリル酸とスルホエチルアクリレートとの共重
合体など、 （Ｐ−３）：１〜３級アミノ基、及び４級アンモニウム
基から選ばれた少なくとも１員を有し、アニオン性基を
有していない重合体、例えばポリアミノエチルアクリレ
ート、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルピリジンな
ど、の３つに大きく分けられる。
（ａ）は、第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ
基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル基、
スルホン酸基、エチレンオキサイド基、ホスホン酸基、
及び水酸基から選ばれた少なくとも１種の親水性官能基
を含み、更に、アミド基、カルボキシル基、及び水酸基
から選ばれ前記選ばれた親水性官能基とは異種の、少な
くとも１種の反応性官能基を含む水溶性、架橋反応性重
合体の少なくとも１種を含むものである。このような、
水溶性樹脂成分（ａ）用重合体は、 （Ｐ−１）：ヒドロキシル基、アミド基、及びエチレン
オキサイド基から選ばれた少なくとも１員を有するイオ
ン性基を有していない重合体、例えばポリアクリルアミ
ド、ポリビニルアルコール、及びポリエチレングリコー
ルなど、 （Ｐ−２）：スルホン酸基、スルホン酸塩基、カルボン
酸基、及びカルボン酸塩基などのアニオン性基から選ば
れた少なくとも１員を有し、カチオン性基を有していな
い重合体、例えばポリアクリル酸、ポリビニルスルホン
酸、メタクリル酸とスルホエチルアクリレートとの共重
合体など、 （Ｐ−３）：１〜３級アミノ基、及び４級アンモニウム
基から選ばれた少なくとも１員を有し、アニオン性基を
有していない重合体、例えばポリアミノエチルアクリレ
ート、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルピリジンな
ど、の３つに大きく分けられる。
【００１７】（Ｐ−１）を形成するモノマー（ｐ−１）
は、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリルアミド、アクリルアミド、ビ
ニルピロリドン、アクロイルモルホリン、ポリエチレン
グリコールアクリレート、及びポリエチレングリコール
アクリレートアルキルフェニルエーテルから成る群から
選ぶことができる。（Ｐ−２）を形成するモノマー（ｐ
−２）は、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホエ
チルアクリレート、スルホエチルメタクリレート、Ｎ−
メチレンスルホン酸アクリルアミドから成る群から選ぶ
ことができる。（Ｐ−３）を形成するモノマー（ｐ−
３）は、アミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシプ
ロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシ
メチルアミノエチルメタクリレート等から成る群から選
ぶことができる。これらモノマー（ｐ−１），（ｐ−
２）および（ｐ−３）の各々は上記水溶性のホモポリマ
ーを形成しても良く、共重合して水溶性樹脂を形成して
も良い。ただし、樹脂成分（ａ）の水溶性重合体は、反
応性官能基としてアミド基、ヒドロキシル基およびカル
ボキシル基から選ばれた少なくとも１種を含む必要があ
る。上記反応性官能基は親水性官能基としても作用でき
るので、この場合は単独で使用することも可能である。
は、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリルアミド、アクリルアミド、ビ
ニルピロリドン、アクロイルモルホリン、ポリエチレン
グリコールアクリレート、及びポリエチレングリコール
アクリレートアルキルフェニルエーテルから成る群から
選ぶことができる。（Ｐ−２）を形成するモノマー（ｐ
−２）は、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホエ
チルアクリレート、スルホエチルメタクリレート、Ｎ−
メチレンスルホン酸アクリルアミドから成る群から選ぶ
ことができる。（Ｐ−３）を形成するモノマー（ｐ−
３）は、アミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−ヒドロキシプ
ロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシ
メチルアミノエチルメタクリレート等から成る群から選
ぶことができる。これらモノマー（ｐ−１），（ｐ−
２）および（ｐ−３）の各々は上記水溶性のホモポリマ
ーを形成しても良く、共重合して水溶性樹脂を形成して
も良い。ただし、樹脂成分（ａ）の水溶性重合体は、反
応性官能基としてアミド基、ヒドロキシル基およびカル
ボキシル基から選ばれた少なくとも１種を含む必要があ
る。上記反応性官能基は親水性官能基としても作用でき
るので、この場合は単独で使用することも可能である。
【００１８】上記樹脂成分（ａ）の水溶性重合体の分子
量は、ポリアクリル酸エステルを標準物質として用いる
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）に
よる測定値が、５０００以上であることが皮膜の耐久性
確保の上で好ましい。この分子量は好ましくは５０００
〜３０００００でありさらに好ましくは１００００〜１
０００００である。
量は、ポリアクリル酸エステルを標準物質として用いる
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）に
よる測定値が、５０００以上であることが皮膜の耐久性
確保の上で好ましい。この分子量は好ましくは５０００
〜３０００００でありさらに好ましくは１００００〜１
０００００である。
【００１９】また、本発明に用いられる無機架橋剤であ
る３価のクロム化合物（ｂ）−（ｉ）の種類については
特に制限はなく、硫酸クロム、硝酸クロム、フッ化クロ
ム、酢酸クロム、塩化クロム、重リン酸クロム等が挙げ
られる。水溶性のフルオロ錯塩化合物（ｂ）−（ii）の
種類についても特に制限はなく、例えばフルオロコバル
ト錯塩、フルオロジルコニウム錯塩、フルオロ亜鉛錯
塩、フルオロチタン錯塩、フルオロマンガン錯塩などの
フルオロ金属錯塩等があげられる。
る３価のクロム化合物（ｂ）−（ｉ）の種類については
特に制限はなく、硫酸クロム、硝酸クロム、フッ化クロ
ム、酢酸クロム、塩化クロム、重リン酸クロム等が挙げ
られる。水溶性のフルオロ錯塩化合物（ｂ）−（ii）の
種類についても特に制限はなく、例えばフルオロコバル
ト錯塩、フルオロジルコニウム錯塩、フルオロ亜鉛錯
塩、フルオロチタン錯塩、フルオロマンガン錯塩などの
フルオロ金属錯塩等があげられる。
【００２０】本発明のアルミニウム製熱交換器におい
て、前記第２保護層には（ｂ）−（ｉ）と（ｂ）−（i
i）の２種類の架橋剤を併用する必要がある。その理由
は下記の通りである。すなわち、３価のクロム化合物単
独でも樹脂成分（ａ）と架橋しバリアー性がある保護層
を形成する。しかし、これだけでは十分でなく、活性の
高いフルオロ錯塩化合物を添加することにより、３価の
クロム化合物単独では架橋できなかった樹脂成分（ａ）
の反応性官能基を架橋し、非常にバリアー性が高く耐食
性に優れた保護層を形成することが可能となるためであ
る。
て、前記第２保護層には（ｂ）−（ｉ）と（ｂ）−（i
i）の２種類の架橋剤を併用する必要がある。その理由
は下記の通りである。すなわち、３価のクロム化合物単
独でも樹脂成分（ａ）と架橋しバリアー性がある保護層
を形成する。しかし、これだけでは十分でなく、活性の
高いフルオロ錯塩化合物を添加することにより、３価の
クロム化合物単独では架橋できなかった樹脂成分（ａ）
の反応性官能基を架橋し、非常にバリアー性が高く耐食
性に優れた保護層を形成することが可能となるためであ
る。
【００２１】更に本発明では、前記第２保護層に含まれ
る架橋剤成分｛（ｂ−ｉ）＋（ｂ−ii）｝が樹脂成分
（ａ）の反応性官能基に対する架橋当量を超え、更に過
剰の架橋剤を有することが必要である。架橋当量は、本
発明では、水に対するゲル分率（水溶性樹脂成分（ａ）
が架橋してゲル化し、不溶性となった状態）が飽和し、
一定の溶解度を示すときの架橋剤成分量を架橋当量とす
る。架橋剤成分の量と樹脂成分のゲル化分率との関係の
一例を図１に示す。過剰の架橋剤成分（ｂ）は、処理液
を塗布した後、加熱乾燥されると、脱水等により水難溶
性の化合物を形成し、腐食環境において徐々に溶出する
ことによって長期にわたる耐食性を示すことができるの
である。架橋剤成分（ｂ）の含有量が、樹脂成分（ａ）
の反応性官能基に対する架橋当量を超えることが必要で
あるが、１０倍以下の含有量であることが好ましい。よ
り好ましくは、１．２倍以上、５倍以下である。架橋剤
成分（ｂ）の量が樹脂成分（ａ）の架橋当量以下では架
橋が不十分となり得られる第２保護層の耐食性・臭気防
止性が不十分になる。しかし、それが１０倍を超えると
皮膜が硬くなってクラックが発生し、膜飛び・無機臭を
生じてくることがある。
る架橋剤成分｛（ｂ−ｉ）＋（ｂ−ii）｝が樹脂成分
（ａ）の反応性官能基に対する架橋当量を超え、更に過
剰の架橋剤を有することが必要である。架橋当量は、本
発明では、水に対するゲル分率（水溶性樹脂成分（ａ）
が架橋してゲル化し、不溶性となった状態）が飽和し、
一定の溶解度を示すときの架橋剤成分量を架橋当量とす
る。架橋剤成分の量と樹脂成分のゲル化分率との関係の
一例を図１に示す。過剰の架橋剤成分（ｂ）は、処理液
を塗布した後、加熱乾燥されると、脱水等により水難溶
性の化合物を形成し、腐食環境において徐々に溶出する
ことによって長期にわたる耐食性を示すことができるの
である。架橋剤成分（ｂ）の含有量が、樹脂成分（ａ）
の反応性官能基に対する架橋当量を超えることが必要で
あるが、１０倍以下の含有量であることが好ましい。よ
り好ましくは、１．２倍以上、５倍以下である。架橋剤
成分（ｂ）の量が樹脂成分（ａ）の架橋当量以下では架
橋が不十分となり得られる第２保護層の耐食性・臭気防
止性が不十分になる。しかし、それが１０倍を超えると
皮膜が硬くなってクラックが発生し、膜飛び・無機臭を
生じてくることがある。
【００２２】また本発明では、前記第２保護層に含まれ
る（ｂ−ｉ）３価のクロム化合物の含有量がクロムとし
て３〜２００mg／ｍ2 、（ｂ−ii）フルオロ錯塩化合物
の含有量が１〜１００mg／ｍ2 であることが好ましく、
より好ましくは（ｂ−ｉ）クロム化合物がクロムとして
５〜１００mg／ｍ2 、（ｂ−ii）フルオロ錯塩化合物が
３〜５０mg／ｍ2 の付着量である。過剰量の架橋成分
は、耐食性を向上させるインヒビターとして寄与するた
め、樹脂成分（ａ）の反応性官能基に対する架橋当量を
超える相対量だけでなく、耐食性の目標値を確保するた
めには、絶対付着量を確保する必要がある。クロム及び
フルオロ錯塩化合物の付着量が前記数値を下回ると得ら
れる第２保護層の耐食性が不足する。しかし過剰の場
合、無機臭を生じてくることがある。
る（ｂ−ｉ）３価のクロム化合物の含有量がクロムとし
て３〜２００mg／ｍ2 、（ｂ−ii）フルオロ錯塩化合物
の含有量が１〜１００mg／ｍ2 であることが好ましく、
より好ましくは（ｂ−ｉ）クロム化合物がクロムとして
５〜１００mg／ｍ2 、（ｂ−ii）フルオロ錯塩化合物が
３〜５０mg／ｍ2 の付着量である。過剰量の架橋成分
は、耐食性を向上させるインヒビターとして寄与するた
め、樹脂成分（ａ）の反応性官能基に対する架橋当量を
超える相対量だけでなく、耐食性の目標値を確保するた
めには、絶対付着量を確保する必要がある。クロム及び
フルオロ錯塩化合物の付着量が前記数値を下回ると得ら
れる第２保護層の耐食性が不足する。しかし過剰の場
合、無機臭を生じてくることがある。
【００２３】さらに、前記第２保護層中に、１００℃ま
での温度において分解しない防菌剤を併用することによ
りフィン間隙に繁殖する微生物の代謝物によって発生す
る腐敗臭の発生を抑制することができる。また、この他
に防錆剤、レベリング剤、充填剤、着色剤、界面活性
剤、消泡剤などが本願の主旨や皮膜性能を損なわない範
囲で第２保護層中に添加することができる。
での温度において分解しない防菌剤を併用することによ
りフィン間隙に繁殖する微生物の代謝物によって発生す
る腐敗臭の発生を抑制することができる。また、この他
に防錆剤、レベリング剤、充填剤、着色剤、界面活性
剤、消泡剤などが本願の主旨や皮膜性能を損なわない範
囲で第２保護層中に添加することができる。
【００２４】第２保護層形成用塗布液の濃度や粘度につ
いては、使用する塗装方法、所望膜厚等により適当なも
のを選択できる。乾燥後に形成された皮膜の膜厚は、
０．０５〜２０μｍであることが好ましく、より好まし
くは０．１〜５μｍである。皮膜厚が、０．０５μｍ未
満では得られる第２保護層に十分な親水性を付与するこ
とが困難であり、またそれが２０μｍを超えると、得ら
れる第２保護層の熱伝導性を低下させることがあるため
好ましくない。
いては、使用する塗装方法、所望膜厚等により適当なも
のを選択できる。乾燥後に形成された皮膜の膜厚は、
０．０５〜２０μｍであることが好ましく、より好まし
くは０．１〜５μｍである。皮膜厚が、０．０５μｍ未
満では得られる第２保護層に十分な親水性を付与するこ
とが困難であり、またそれが２０μｍを超えると、得ら
れる第２保護層の熱伝導性を低下させることがあるため
好ましくない。
【００２５】
【作用】本発明により提供されるアルミニウム製熱交換
器は、臭気抑制性に優れ、かつ親水性を長期にわたり高
い水準に維持することができる。さらに、第２保護層に
耐食性を付与することにより、これまで第１保護層とし
て一般的に使用されていたクロム酸クロメート皮膜やリ
ン酸クロメート化成処理を行わずに、ノンクロメート皮
膜でも良好な耐食性を得ることが可能となった。本発明
で用いる親水性皮膜の腐食抑制効果の機構は、以下のよ
うに考えられる。配位数の異なる２つの架橋剤（ｂ−
ｉ）３価のクロム化合物と（ｂ−ii）フルオロ錯塩化合
物が、水溶性樹脂成分（ａ）と架橋し、第２保護層を形
成する。第１保護層は第２保護層の密着性を高め、両者
で耐食性に非常に優れた皮膜を形成する。更に、皮膜中
に欠陥部を生じたとしても、架橋当量を超えた過剰のク
ロム、及びフルオロ錯塩の水難溶性成分はアルミニウム
製熱交換器の使用時に徐々に溶出して保護層の欠陥部で
析出し、欠陥部を補修し、それによって、第２保護層の
耐食性を高い水準に維持すると考えられる。
器は、臭気抑制性に優れ、かつ親水性を長期にわたり高
い水準に維持することができる。さらに、第２保護層に
耐食性を付与することにより、これまで第１保護層とし
て一般的に使用されていたクロム酸クロメート皮膜やリ
ン酸クロメート化成処理を行わずに、ノンクロメート皮
膜でも良好な耐食性を得ることが可能となった。本発明
で用いる親水性皮膜の腐食抑制効果の機構は、以下のよ
うに考えられる。配位数の異なる２つの架橋剤（ｂ−
ｉ）３価のクロム化合物と（ｂ−ii）フルオロ錯塩化合
物が、水溶性樹脂成分（ａ）と架橋し、第２保護層を形
成する。第１保護層は第２保護層の密着性を高め、両者
で耐食性に非常に優れた皮膜を形成する。更に、皮膜中
に欠陥部を生じたとしても、架橋当量を超えた過剰のク
ロム、及びフルオロ錯塩の水難溶性成分はアルミニウム
製熱交換器の使用時に徐々に溶出して保護層の欠陥部で
析出し、欠陥部を補修し、それによって、第２保護層の
耐食性を高い水準に維持すると考えられる。
【００２６】
【実施例】本発明を下記実施例によってさらに説明する
が、これらの実施例はそれぞれ単なる一例にすぎず、本
発明の範囲を何ら限定するものではない。
が、これらの実施例はそれぞれ単なる一例にすぎず、本
発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００２７】実施例１．アルミニウム製熱交換器を、６
０℃に保たれたアルカリ脱脂剤（日本パーカライジング
（株）製）の２０ｇ／ｌ水溶液に５０秒浸漬して、油分
などの表面の汚染物を除去した後、水道水で３０秒間水
洗した。この熱交換器を、リン酸チタン系処理液（日本
パーカライジング（株）製）に浸漬し水道水で３０秒間
水洗して５０mg／ｍ2 の化成皮膜からなる第１保護層を
形成させた。この第１保護層を形成させたアルミニウム
製熱交換器を、アクリル酸（８０mol ％）とビニルスル
ホン酸ナトリウム（２０mol ％）との共重合体（分子量
約５万）１００重量部と重リン酸クロムの１０重量部
（クロムとして）とヘキサフルオロジルコニウム酸５重
量部（ジルコニウムとして）からなる処理液に２５℃で
３０秒間浸漬後、エアーブローにより液切りを行い１５
０℃に調整した熱風循環式オーブン内で３０分間加熱乾
燥し第２保護層を形成した。（尚、以下、無機架橋剤の
重量部は３価のクロム化合物はクロムとして、ジルコニ
ウム化合物はジルコニウムとして記載する。）
０℃に保たれたアルカリ脱脂剤（日本パーカライジング
（株）製）の２０ｇ／ｌ水溶液に５０秒浸漬して、油分
などの表面の汚染物を除去した後、水道水で３０秒間水
洗した。この熱交換器を、リン酸チタン系処理液（日本
パーカライジング（株）製）に浸漬し水道水で３０秒間
水洗して５０mg／ｍ2 の化成皮膜からなる第１保護層を
形成させた。この第１保護層を形成させたアルミニウム
製熱交換器を、アクリル酸（８０mol ％）とビニルスル
ホン酸ナトリウム（２０mol ％）との共重合体（分子量
約５万）１００重量部と重リン酸クロムの１０重量部
（クロムとして）とヘキサフルオロジルコニウム酸５重
量部（ジルコニウムとして）からなる処理液に２５℃で
３０秒間浸漬後、エアーブローにより液切りを行い１５
０℃に調整した熱風循環式オーブン内で３０分間加熱乾
燥し第２保護層を形成した。（尚、以下、無機架橋剤の
重量部は３価のクロム化合物はクロムとして、ジルコニ
ウム化合物はジルコニウムとして記載する。）
【００２８】実施例２．実施例１のリン酸チタン系処理
液の代わりにリン酸ジルコニウム系処理液（日本パーカ
ライジング（株）製）を用い、５０mg／ｍ2 の化成皮膜
からなる第１保護層を形成させ、第２保護層の重リン酸
クロムの重量部を３０重量部とした以外は実施例１と同
様にして保護層を形成した。
液の代わりにリン酸ジルコニウム系処理液（日本パーカ
ライジング（株）製）を用い、５０mg／ｍ2 の化成皮膜
からなる第１保護層を形成させ、第２保護層の重リン酸
クロムの重量部を３０重量部とした以外は実施例１と同
様にして保護層を形成した。
【００２９】実施例３．実施例１のリン酸チタン系処理
液の代わりにリン酸亜鉛系処理液（日本パーカライジン
グ（株）製）を用い、第２保護層のヘキサフルオロジル
コニウム酸の代わりにヘキサフルオロチタン酸を用いた
以外は実施例１と同様にして保護層を形成した。
液の代わりにリン酸亜鉛系処理液（日本パーカライジン
グ（株）製）を用い、第２保護層のヘキサフルオロジル
コニウム酸の代わりにヘキサフルオロチタン酸を用いた
以外は実施例１と同様にして保護層を形成した。
【００３０】実施例４．実施例１のポリマーの代わりに
ポリアクリルアミド（５０mol ％）とアクリル酸（５０
mol ％）との共重合体（分子量約１０万）を用い、重リ
ン酸クロムの代わりにフッ化クロムを用いた以外は実施
例１と同様にして保護層を形成した。
ポリアクリルアミド（５０mol ％）とアクリル酸（５０
mol ％）との共重合体（分子量約１０万）を用い、重リ
ン酸クロムの代わりにフッ化クロムを用いた以外は実施
例１と同様にして保護層を形成した。
【００３１】実施例５．実施例１のポリマーとポリアク
リルアミド（分子量約３万）を１０：９０の割合で併用
し、重リン酸クロムの代わりにフッ化クロムを用いた以
外は実施例１と同様にして保護層を形成した。
リルアミド（分子量約３万）を１０：９０の割合で併用
し、重リン酸クロムの代わりにフッ化クロムを用いた以
外は実施例１と同様にして保護層を形成した。
【００３２】実施例６．実施例１のポリマーの代わりに
ポリアクリルアミドと水溶性ナイロン（東レ製）を６
０：４０の割合で併用し、ヘキサフルオロジルコニウム
酸の代わりにヘキサフルオロマンガン酸を用いた以外は
実施例１と同様にして保護層を形成した。
ポリアクリルアミドと水溶性ナイロン（東レ製）を６
０：４０の割合で併用し、ヘキサフルオロジルコニウム
酸の代わりにヘキサフルオロマンガン酸を用いた以外は
実施例１と同様にして保護層を形成した。
【００３３】比較例１．実施例１において、第１保護層
形成用処理を省略したことを除き、実施例１と同様の条
件および方法で熱処理液層を製造した。
形成用処理を省略したことを除き、実施例１と同様の条
件および方法で熱処理液層を製造した。
【００３４】比較例２．実施例１で用いた第２保護層形
成用処理液において、前記ポリアクリル酸とビニルスル
ホン酸ナトリウムとの共重合体の添加を省略したことを
除き、実施例１と同様の条件および方法により熱交換器
を形成した。
成用処理液において、前記ポリアクリル酸とビニルスル
ホン酸ナトリウムとの共重合体の添加を省略したことを
除き、実施例１と同様の条件および方法により熱交換器
を形成した。
【００３５】比較例３．実施例１で用いた第２保護層形
成用処理液において、重リン酸クロムの添加を省略した
ことを除き、実施例２と同様の条件および方法により熱
交換器を形成した。
成用処理液において、重リン酸クロムの添加を省略した
ことを除き、実施例２と同様の条件および方法により熱
交換器を形成した。
【００３６】比較例４．実施例１で用いた第２保護層形
成用処理液において、ヘキサフルオロジルコニウム酸の
添加を省略し、重リン酸クロムの添加量を２０重量部に
変更したこと以外は、実施例１と同様の条件および方法
により熱交換器を製造した。
成用処理液において、ヘキサフルオロジルコニウム酸の
添加を省略し、重リン酸クロムの添加量を２０重量部に
変更したこと以外は、実施例１と同様の条件および方法
により熱交換器を製造した。
【００３７】実施例７．実施例１と同様の方法及び条件
により熱交換器を製造した。但し、第２保護層形成用処
理液において、ヘキサフルオロジルコニウム酸の添加量
を１２０重量部に変更した。
により熱交換器を製造した。但し、第２保護層形成用処
理液において、ヘキサフルオロジルコニウム酸の添加量
を１２０重量部に変更した。
【００３８】比較例５．実施例１において、第２保護層
形成用処理を省略したことを除き、実施例１と同様の条
件および方法で熱交換器を製造した。
形成用処理を省略したことを除き、実施例１と同様の条
件および方法で熱交換器を製造した。
【００３９】テスト及び評価 実施例１〜６、および比較例１〜６において作製された
熱交換器について、下記の方法によるテスト及び評価を
行った。
熱交換器について、下記の方法によるテスト及び評価を
行った。
【００４０】＜試験法＞ （１）初期親水性 熱交換器フィン部の対水接触角を、ＦＡＣＥ接触角型Ｃ
Ａ−Ｐ型（協和界面科学製）を用いて測定した。
Ａ−Ｐ型（協和界面科学製）を用いて測定した。
【００４１】（２）耐久後の親水性 室温で流水中に７２時間浸漬されたフィン部の対水接触
角を上記接触角計を用いて測定した。
角を上記接触角計を用いて測定した。
【００４２】（３）耐食性 塩水噴霧試験法ＪＩＳ Ｚ−２３７１に基づく、耐食性
試験に７２時間暴露後のフィン部の錆面積を目視観察に
より評価した。評価基準は下記の通りである。 ◎ 変色なし ○ 錆発生面積 １０％未満 △ 錆発生面積 １０％以上３０％未満 × 錆発生面積 ３０％以上
試験に７２時間暴露後のフィン部の錆面積を目視観察に
より評価した。評価基準は下記の通りである。 ◎ 変色なし ○ 錆発生面積 １０％未満 △ 錆発生面積 １０％以上３０％未満 × 錆発生面積 ３０％以上
【００４３】（４）臭気防止性 流水（脱イオン水：０．５Ｌ／分）中に７２時間浸漬後
のフィン部が発する臭気を下記４段階に評価した。評価
基準は下記の通りである。 ◎ 無臭 ○ わずかに臭う △ 明らかに臭う × 強烈に臭う
のフィン部が発する臭気を下記４段階に評価した。評価
基準は下記の通りである。 ◎ 無臭 ○ わずかに臭う △ 明らかに臭う × 強烈に臭う
【００４４】実施例１〜６および比較例１〜６の組成の
第１及び２保護層を有するアルミニウム製熱交換器につ
いて、保護層の明細と上記評価方法による評価結果を表
１にまとめて示す。
第１及び２保護層を有するアルミニウム製熱交換器につ
いて、保護層の明細と上記評価方法による評価結果を表
１にまとめて示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１に示された結果から明らかなように、
本発明の第１，２保護層を有する実施例１〜６のアルミ
ニウム製熱交換器は、耐久試験状況下でも優れた親水
性、耐食性、臭気防止性を有していた。これに対して、
本発明の要件の少なくとも１つの要件を欠く比較例１〜
４，６では、保護層の耐食性、親水性、臭気防止性が不
十分であった。また、ヘキサフルオロジルコニウム酸を
２００重量部という過剰量に配合した比較例５では、臭
気防止性が不十分であった。
本発明の第１，２保護層を有する実施例１〜６のアルミ
ニウム製熱交換器は、耐久試験状況下でも優れた親水
性、耐食性、臭気防止性を有していた。これに対して、
本発明の要件の少なくとも１つの要件を欠く比較例１〜
４，６では、保護層の耐食性、親水性、臭気防止性が不
十分であった。また、ヘキサフルオロジルコニウム酸を
２００重量部という過剰量に配合した比較例５では、臭
気防止性が不十分であった。
【００４７】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
係るアルミニウム製熱交換器は、耐久試験状況下でも優
れた親水性、耐食性、臭気防止性を保持することができ
る。
係るアルミニウム製熱交換器は、耐久試験状況下でも優
れた親水性、耐食性、臭気防止性を保持することができ
る。
【図１】樹脂成分（ａ）のゲル分率（％）と、架橋剤成
分（ｂ）の量との関係及び架橋当量を示すグラフ。
分（ｂ）の量との関係及び架橋当量を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０９Ｄ 5/08 Ｃ０９Ｄ 5/08 201/02 201/02 (72)発明者 本澤 正博 東京都中央区日本橋１丁目15番１号 日本 パーカライジング株式会社内 (72)発明者 小嶋 弘樹 東京都中央区日本橋１丁目15番１号 日本 パーカライジング株式会社内 (72)発明者 小林 健吾 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 菅原 博好 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 野々垣 昌之 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4J038 EA011 GA03 GA06 GA09 GA13 GA14 HA126 HA336 HA376 HA416 JA47 KA03 NA03 PC02 4K026 AA09 AA25 BA01 BA03 BA12 BB02 BB08 BB10 CA16 CA19 CA23 CA28 CA39 DA16 EB08
Claims (5)
- 【請求項１】 （Ａ）アルミニウム含有金属から成形加
工されたチューブ及びフィンを含む熱交換器基材と、 （Ｂ）前記アルミニウム含有金属製基材の表面に形成さ
れ、かつ６価のクロムを含まない化成皮膜からなる第１
保護層と、 （Ｃ）この第１保護層上に形成された第２保護層とを有
し、 前記第２保護層が、 （ａ）（ｉ）第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ
基、第４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル基、
スルホン酸基、エチレンオキサイド基、ホスホン酸基、
及びヒドロキシル基から選ばれた少なくとも１種の親水
性官能基と、アミド基、カルボキシル基、及びヒドロキ
シル基から選ばれ、かつ前記選ばれた親水性官能基とは
異種の反応性官能基とを有する少なくとも１種の水溶性
重合体からなる樹脂成分と、 （ｂ）前記反応性官能基と反応するが、前記親水性官能
基とは反応しない（ｉ）３価のクロム化合物及び（ii）
フルオロ錯塩化合物からなり、前記樹脂成分（ａ）の反
応性官能基含有量に対しその架橋当量を超える量の架橋
剤成分と、 の架橋反応生成物を含む親水性・水難溶性架橋樹脂皮膜
からなるものである、 ことを特徴とする、耐食性に優れたアルミニウム含有金
属製熱交換器。 - 【請求項２】 前記第２保護層において、架橋剤成分
（ａ）の配合量が、前記樹脂成分（ａ）に含まれる反応
性官能基の架橋当量を超え、その１０倍以下である、請
求項１に記載のアルミニウム含有金属製熱交換器。 - 【請求項３】 前記第２保護層中に含まれる架橋剤成分
（ａ）において、前記３価のクロム化合物（ｉ）の含有
量が金属クロム量に換算して３〜２００mg／ｍ2 であ
り、かつ前記フルオロ錯塩化合物（ii）の含有量が１〜
１００mg／ｍ2である、請求項１に記載のアルミニウム
含有金属製熱交換器。 - 【請求項４】 前記第１保護層が、リン酸ジルコニウ
ム、リン酸チタン、リン酸亜鉛から選ばれた少なくとも
１種から形成された化成皮膜からなる、請求項１に記載
のアルミニウム含有金属製熱交換器。 - 【請求項５】 （Ａ）アルミニウム含有金属を成形加工
してチューブおよびフィンを含む基材を熱交換器に一体
に組み立てる工程と、 （Ｂ）前記アルミニウム含有金属基材の表面に６価のク
ロムを含まない化成皮膜から成る第１保護層を形成する
工程と、 （Ｃ）この第１保護層上に、 （ａ）第１アミノ基、第２アミノ基、第３アミノ基、第
４アンモニウム基、アミド基、カルボキシル基、スルホ
ン酸基、エチレンオキサイド基、ホスホン酸基、及び水
酸基から選ばれた少なくとも１種の親水性官能基と、こ
れとは異種の反応性官能基とを有する少なくとも１種の
水溶性重合体からなる樹脂成分と、（ｂ）前記反応性官
能基とは反応するが、前記親水性官能基とは反応しな
い、（ｉ）３価のクロム化合物及び（ii）フルオロ錯塩
化合物を含む架橋剤成分とを、前記架橋剤成分（ｂ）
を、前記樹脂成分の反応性官能基に対する架橋当量を超
える配合量で、前記樹脂成分（ａ）に混合して調製した
塗布液を塗布し、この塗布液層を加熱乾燥し、かつ架橋
反応させて、親水性・難水溶性架橋樹脂からなる第２保
護層を形成することを特徴とする、耐食性に優れたアル
ミニウム含有金属製熱交換器の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP36284799A JP4357059B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 長期耐食性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換器および製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP36284799A Expired - Fee Related JP4357059B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 長期耐食性に優れたアルミニウム含有金属製熱交換器および製造方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009536692A (ja) * | 2006-05-10 | 2009-10-15 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | 金属表面に耐食被膜として用いられる改良された三価クロム含有組成物 |
| JP2012528251A (ja) * | 2009-05-29 | 2012-11-12 | バルク ケミカルズ，インコーポレイティド | 金属表面を処理するための方法及び組成物 |
| US8815022B2 (en) | 2010-01-26 | 2014-08-26 | Nippon Paint Co., Ltd. | Method for surface treating a heat exchanger, surface treatment agent, and aluminum heat exchanger |
| US10156016B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-12-18 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Trivalent chromium-containing composition for aluminum and aluminum alloys |
-
1999
- 1999-12-21 JP JP36284799A patent/JP4357059B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US9487866B2 (en) | 2006-05-10 | 2016-11-08 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Trivalent chromium-containing composition for use in corrosion resistant coatings on metal surfaces |
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