JP2775061B2 - 熱交換器用親水性フィン材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硬質アルミニウム箔上に親水性塗膜を備え
た熱交換器用フィン材に関する。

従来技術とその問題点 熱交換器においては、放熱特性および冷却特性を向上
させるために、放熱部および冷却部の表面積を出来るだ
け大きくする必要があり、フィンの間隔が極めて狭くな
る構造が採用されている。

この冷却部においては、大気中の水分が、密接したフ
ィン間で凝縮しやすい。凝縮した水は、通常使用されて
いるアルミニウム製フィン材の表面が疎水性であること
から、水滴を形成して、フィン間の目詰まりを起こし、
熱交換効率を低下させる。

現在親水性を付与するために、アルミニウム製フィン
材の表面に下記の如き親水性塗膜を形成することが行わ
れている。

（イ）アルミニウム上にシリカまたは炭酸カルシウムを
含有する樹脂塗膜を形成する。しかしながら、この塗膜
は、親水性に乏しいので、所望の効果を十分に奏し得な
い。

（ロ）アルミニウム上にアルマイト皮膜、ベーマイト皮
膜またはクロメート皮膜を形成し、その上に水ガラスま
たはコロイダルシリカ膜を形成する。この場合、膜の親
水性は、良好であるが、フィン材へ成形加工時に膜成分
の一部が剥離し、粉となって飛散してしまうので、結局
所望の効果が十分には達成されない。

（ハ）また、アルミニウム上に直接水ガラスまたはコロ
イダルシリカを塗布することも行われているが、この場
合にも、やはりフィン材への成形加工時に膜成分の一部
が剥離し、粉となって飛散してしまうので、所望の効果
は十分には達成されない。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて種々研究
を重ねた結果、硬質アルミニウム製フィン材上に活性ア
ルミナを含有する特定の樹脂皮膜を形成する場合には、
従来技術の問題点が実質的に解消されることを見出し
た。

すなわち、本発明は、下記の熱交換器用親水性フィン
材を提供するものである： 「硬質アルミニウム箔に（ａ）スチレン変性アクリル−
メラミン樹脂、エポキシ樹脂およびスチレン−メタアク
リル酸エステル樹脂の少なくとも一種40〜50重量部と
（ｂ）活性アルミナ微粒子60〜50重量部との合計100重
量部からなり、該活性アルミナ微粒子の上部が塗膜表面
から突出している親水性塗膜を設けたことを特徴とする
熱交換器用親水性フィン材。」 本発明においては、フィン材原反として、AA1100、AA
3003などの硬質アルミニウム材（1/4Hを含む）を使用す
る。このアルミニウム材には、下地処理（陽極酸化処理
など）は、施さない。

アルミニウム材上に形成される親水性塗膜は、（ａ）
スチレン変性アクリル−メラミン樹脂、エポキシ樹脂お
よびスチレン−メタアクリル酸エステル樹脂の少なくと
も一種15〜35重量部と（ｂ）活性アルミナ微粒子85〜65
重量部との合計100重量部からなっている。樹脂成分
は、活性アルミナ微粒子間のバインダーとしての役目並
びにアルミニウム上にアルミナ微粒子を担持する役目を
但う。樹脂成分として、上記のもの以外の樹脂を使用す
る場合には、アルミニウムに対する塗膜の付着力が不十
分となって、フィンへの成形加工時に塗膜の剥離を生ず
ることがある。親水性フィラー成分としての活性アルミ
ナは、多孔質で、大きな比表面積を有しており、従来親
水性フィラー成分として使用されているシリカおよび炭
酸カルシムウに比して、耐水性、耐熱性などに優れ、水
分に対し適度の吸着力（触媒活性が高い）にも優れてい
る。活性アルミナの粒径は、５μｍ以下で平均３μｍ程
度とすることが好ましい。樹脂成分の量が少なすぎる場
合（活性アルミナの量が多すぎる場合）には、アルミニ
ウムに対する塗膜の付着力が不十分となり、一方多すぎ
る場合（活性アルミナの量が少なすぎる場合）には、塗
膜の親水性が不十分となる。長期間に亘って塗膜の親水
性を維持するためには、活性アルミナは、その上部が樹
脂塗膜の表面から突出した状態にあることが必要であ
る。そのため、塗膜の厚さは、３〜５μｍ程度が適当で
ある。塗膜の形成は、フィン材となるべき硬質アルミニ
ウム箔の表面に、溶剤成分と活性アルミナとを含む油性
塗料をグラビアコート、ロールコートなどの方法により
塗布し、乾燥させれば良い。溶剤成分としては、メチル
エチルケトン、ｎ−ブタノール、トルエン、キシレンな
どが用いられる。

発明の効果 本発明による熱交換器用フィン材は、表面に設けた塗
膜がアルミニウム基板との密着性に優れているので、フ
ィンへの成形加工時も剥離することがない。

また、塗膜自体が親水性に優れているので、凝縮した
水分が水滴を形成して、フィン間の目詰まりを起こすこ
とは、実質上防止される。

実 施 例 以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをよ
り一層明らかにする。

実施例１ スチレン変性アクリル樹脂とメラミン樹脂との等量ブ
レンド樹脂と活性アルミナ（粒径５μｍ以下で、平均粒
径３μｍ）とを第１表に示す割合で含む塗膜を硬質アル
ミニウム箔（AA1100、1/4H、厚さ100μｍ）の片面上に
形成して、フィン材を得た後、それぞれの塗膜の親水性
を調べた。結果を第１表にNo.1〜５として示す。

また、第１表には、従来使用されているアルミニウム
フィン材の親水性をNo.6〜９として併せて示す。

なお、第１表における記号の意味および測定方法は、
以下の通りである。

I.A/B:塗膜中の活性アルミナ／樹脂の重量割合 II.ぬれ性（１）:JIS Ｋ 6768「ポリエチレンおよび
ポリプロピレンのぬれ試験方法」に準じて測定した。単
位は、dyn/cmである。

III.ぬれ性（２）：外径100mmの銅パイプからなる冷却
器エレメントの表面にフィン材を貼り付け、恒温恒湿槽
（40℃、相対湿度90％）中で保持して、冷却水を流して
結露を促進させ、15分後のフィン材への露の付着状態を
下記の５段階評価法により評価した。冷却水の温度は、
約16℃であった。

５…全面に均一な連続した水膜が出来ている。

４…水膜は連続しているが、若干不均一である。

３…水膜が一部不連続となり、水滴が少量である。

２…水膜が大部分不連続となり、水滴がかなりある。

１…水膜が実質的になくなり、ほとんど水滴となってい
る。

IV.密着性：塗膜に2mm間隔の格子状カットを10本×10本
形成し、その上に市販の20mm巾のセロハンテープを強く
押し付けた後、急に引き剥がした。塗膜のアルミニウム
箔への密着度を下記の５段階評価法により評価した。

５…塗膜の剥離が全く認められない。

４…カット線がやや巾広に剥がれるが、使用可能であ
る。

３…少し剥がれる。

２…殆んど剥がれる。

１…塗膜が全て剥離する。

No.6:親水性フィラーを含まない樹脂保護層を形成した
もの。

No.7:親水性フィラーとしてコロイダルシリカを含む樹
脂保護層を形成したもの。

No.8…アルミニウム箔にアルマイト皮膜を形成し、その
上に水ガラス層を形成したもの。

No.9…水ガラス層を直接形成したもの。

第１表に示す結果から、本発明によるフィン材（No.1
および２）が、ぬれ性および塗膜の密着性に優れている
ことが明らかである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硬質アルミニウム箔に（ａ）スチレン変性
   アクリルーメラミン樹脂、エポキシ樹脂およびスチレン
   −メタアクリル酸エステル樹脂の少なくとも一種40〜50
   重量部と（ｂ）活性アルミナ微粒子60〜50重量部との合
   計100重量部からなり、該活性アルミナ微粒子の上部が
   塗膜表面から突出している親水性塗膜を設けたことを特
   徴とする熱交換器用親水性フィン材。