JP6002366B2 - Aluminum fin material for heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、潤滑剤を備えた熱交換器用アルミニウムフィン材に関する。 The present invention relates to an aluminum fin material for a heat exchanger provided with a lubricant.
ルームエアコンなどの熱交換器のフィンの構成材料として、軽量性、加工性、熱伝導性の面からアルミニウムやアルミニウム合金(以下併せて、アルミニウム材という)が広く使用されている。このアルミニウム材からなる熱交換器用フィンは、表面に予め耐食性下地皮膜と親水性皮膜をこの順に形成し、特に長期の耐湿環境下における親水性皮膜の密着性に優れ、目的の親水性と耐食性を長期に渡り維持できるようにした構造が採用されている。また、この種の親水性皮膜を備えた構造の熱交換器用プレコートフィンは、各種用途に応じたフィン形状にプレス加工された後、各種空調機器対応の熱交換器用プレコートフィンとして使用されている。
この熱交換器用プレコートフィンは、通常、フィンの表面で結露した水滴がフィンの隙間を塞いで通風抵抗の増加をもたらし、熱交換効率が低下することを防止する必要があるので、上述の如く親水性皮膜が設けられている。
Aluminum and aluminum alloys (hereinafter also referred to as aluminum materials) are widely used as constituent materials for fins of heat exchangers such as room air conditioners in terms of lightness, workability, and thermal conductivity. This fin for heat exchangers made of aluminum material is formed with a corrosion-resistant undercoat and a hydrophilic film on the surface in this order in advance, and is excellent in the adhesion of the hydrophilic film in a long-term moisture-resistant environment, and has the desired hydrophilicity and corrosion resistance. A structure that can be maintained for a long time is adopted. Moreover, the precoat fin for heat exchangers having a structure having this kind of hydrophilic film is used as a precoat fin for heat exchangers compatible with various air conditioners after being pressed into a fin shape corresponding to various applications.
This precoat fin for a heat exchanger usually needs to prevent water droplets condensed on the surface of the fin from blocking the fin gap, resulting in an increase in ventilation resistance and a decrease in heat exchange efficiency. A protective coating is provided.
このような親水性皮膜を形成したプレコートフィンの一例として、水溶性有機高分子化合物と無機ケイ酸塩との混合物を塗布して水ガラス系の親水性皮膜を形成した構造が知られている。
また、上述の無機系耐食皮膜に代えて、有機高分子樹脂からなる下地皮膜を形成した後、前記した水ガラス系の親水性皮膜を形成するタイプの皮膜構造を備えた熱交換器用フィンが知られている。(特許文献1、2参照)
As an example of a pre-coated fin having such a hydrophilic film, a structure in which a water glass-based hydrophilic film is formed by applying a mixture of a water-soluble organic polymer compound and an inorganic silicate is known.
In addition, there is known a fin for a heat exchanger having a type of film structure in which a water-based hydrophilic film is formed after a base film made of an organic polymer resin is formed instead of the above-described inorganic corrosion-resistant film. It has been. (See Patent Documents 1 and 2)
しかし、この種のタイプのプレコートフィンは、表面に無機系耐食皮膜が存在するので、この無機系耐食皮膜の硬さが原因でフィン成形加工時にプレス金型が摩耗しやすくなる問題がある。
即ち、従来のプレコートフィンにあっては、上述の結露の問題を解消した上で加工用金型の摩耗を少なくできる構造が望まれている。
また、熱交換器用のプレコートフィンとして、多価アルコールを主成分として含む耐食性皮膜と、親水性皮膜とがこの順で形成され、親水皮膜形成後に水洗または酸洗処理が施され、耐食性と親水性に優れた皮膜構造を有するものが知られている。(特許文献3参照)
However, since this type of pre-coated fin has an inorganic corrosion-resistant film on its surface, there is a problem that the press die is likely to be worn during fin molding due to the hardness of the inorganic corrosion-resistant film.
That is, the conventional pre-coated fin is desired to have a structure that can reduce the wear of the processing mold after solving the above-mentioned dew condensation problem.
In addition, as a pre-coated fin for heat exchangers, a corrosion-resistant film containing polyhydric alcohol as a main component and a hydrophilic film are formed in this order, and after the formation of the hydrophilic film, it is subjected to water washing or pickling treatment to provide corrosion resistance and hydrophilicity. Those having an excellent film structure are known. (See Patent Document 3)
上述の背景から、プレコートフィン材において、プレス加工性と親水性を考慮した場合、アルミニウム材の表面に親水性皮膜を塗布した上にもう一層、潤滑層を塗布して製品化することがなされている。この潤滑層をプレス加工以前に親水性皮膜上に被覆しておくならば、プレス加工中の金型に対しフィン材の潤滑性を向上させることができ、焼き付きや編肉のない状態で目的の寸法精度のプレコートフィンを成形できる。
ところが、プレコートフィン材の表面に潤滑層が存在し、金型を用いてフィン材をプレス加工するということは、加工中の型に対し潤滑層が擦り付けられることでもあるので、潤滑層が滑り易いという性質だけではなく、潤滑層を構成する潤滑剤が金型に転写しやすい成分であった場合、プレス加工を繰り返すうちに、潤滑剤が徐々に金型側に堆積し、潤滑剤過多となる傾向がある。この結果、フィン材が金型内で更に滑りやすくなり、プレス加工時にフィン材の送りピッチが乱れるおそれがある。プレス加工時の送りピッチが乱れると、フィン材各部のピッチや形状が乱れるのでフィン材の成型精度が低下する結果、フィン材の挿通孔に冷媒循環用の銅管などの伝熱管を差し込み、熱交換器として組み付ける場合、伝熱管を挿入することが困難になるなどの問題を生じるおそれがある。
From the above background, in the case of pre-coated fin material, when press workability and hydrophilicity are taken into account, a hydrophilic film is applied to the surface of the aluminum material and then a lubricating layer is further applied to produce a product. Yes. If this lubrication layer is coated on the hydrophilic film before press working, the lubricity of the fin material can be improved with respect to the mold during press working, and the object can be obtained without seizure or knitted meat. Precoated fins with dimensional accuracy can be formed.
However, there is a lubricating layer on the surface of the pre-coated fin material, and pressing the fin material using a mold also means that the lubricating layer is rubbed against the mold being processed, so the lubricating layer is slippery. If the lubricant that constitutes the lubricating layer is a component that can be easily transferred to the mold, the lubricant gradually accumulates on the mold side and repeats the press work, resulting in excessive lubricant. Tend. As a result, the fin material becomes more slippery in the mold, and the feed pitch of the fin material may be disturbed during press working. If the feed pitch at the time of pressing is disturbed, the pitch and shape of each part of the fin material will be disturbed and the molding accuracy of the fin material will decrease.As a result, a heat transfer tube such as a copper tube for refrigerant circulation is inserted into the fin material insertion hole, When assembling as an exchanger, there is a possibility that problems such as difficulty in inserting the heat transfer tube may occur.
本発明者は上述のプレス加工時のフィン材の成形挙動を研究した結果、熱交換器のアルミニウムフィン用の潤滑剤は、フィンの加工のために重要であるが、潤滑剤が柔らかすぎるとプレス加工の金型に潤滑剤が過剰に転写し、過潤滑となり易く、アルミニウムフィンを形成するためのアルミニウム材において金型への送り量が安定しなくなり、上述の問題を引き起こすことが判明した。
本発明は、上述の背景に鑑みなされたもので、外面に潤滑層が形成された構造であって、プレス加工を行って目的の形状に加工しても金型に転写し難い潤滑層を備え、過潤滑を生じないので成型精度を高めることができる熱交換器用アルミニウムフィン材の提供を目的とする。
As a result of studying the forming behavior of the fin material during the above-described press working, the present inventor found that the lubricant for the aluminum fin of the heat exchanger is important for the processing of the fin, but if the lubricant is too soft, the press It has been found that the lubricant is excessively transferred to the processing mold and is easily over-lubricated, and the amount of feed to the mold becomes unstable in the aluminum material for forming the aluminum fin, causing the above-mentioned problems.
The present invention has been made in view of the above-described background, and has a structure in which a lubricating layer is formed on the outer surface, and includes a lubricating layer that is difficult to transfer to a mold even if processed into a desired shape by pressing. An object of the present invention is to provide an aluminum fin material for a heat exchanger that does not cause over-lubrication and can improve molding accuracy.
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる板厚0.04mm以上、0.10mm以下のフィン材本体の外面に、親水性皮膜が形成され、その上に、水溶性ポリエーテルからなり、分子量が6000以上、15万以下で、針入度が10以下の潤滑層が形成されてなることを特徴とする。
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、前記潤滑層が、分子量2万以上15万以下、針入度4以下の水溶性ポリエーテルからなることを特徴とする。
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、前記親水性皮膜が膜厚0.5μm以上、3μm以下の水溶性アクリル樹脂からなることを特徴とする。
The aluminum fin material for a heat exchanger of the present invention has a hydrophilic film formed on the outer surface of a fin material body made of aluminum or an aluminum alloy and having a thickness of 0.04 mm or more and 0.10 mm or less. consists ether, molecular weight of 6 000 above, 150,000, penetration, characterized in that 10 or less of the lubricating layer is formed.
The aluminum fin material for a heat exchanger according to the present invention is characterized in that the lubricating layer is made of a water-soluble polyether having a molecular weight of 20,000 to 150,000 and a penetration of 4 or less.
The aluminum fin material for a heat exchanger of the present invention is characterized in that the hydrophilic film is made of a water-soluble acrylic resin having a film thickness of 0.5 μm or more and 3 μm or less.
板厚0.04mm以上、0.10mm以下のアルミニウムまたはアルミニウム合金からなるフィン材本体の外面に親水性皮膜を介し分子量が6000以上、15万以下で針入度が10以下の潤滑層を備えているならば、プレス加工を行って熱交換器用アルミニウムフィンに成形した場合、プレス成形用金型に対する潤滑剤の転写量を適切な量に抑制することができ、過剰な潤滑剤を金型側に堆積させないので、アルミニウムフィン材をプレス加工により形成する場合にピッチが乱れること無く精度良くアルミニウム材を送ってプレス加工することができる。よって、目的の形状に目的の寸法精度のアルミニウムフィン材を加工できるので、加工ムラが無くなり、銅管などの伝熱管を挿通して熱交換器として組み立てる場合に問題を起こすことなく組立ができる。
Thickness 0.04mm or more, the molecular weight through the hydrophilic film on the outer surface of the fin material body consisting of aluminum or aluminum alloy 0.10mm 6 000 or more, penetration comprising a lubricating layer of 10 or less at 150,000 If it is pressed and formed into aluminum fins for heat exchangers, the amount of lubricant transferred to the mold for press molding can be suppressed to an appropriate amount, and excess lubricant can be removed from the mold side. Therefore, when the aluminum fin material is formed by press working, the aluminum material can be sent and pressed with high accuracy without disturbing the pitch. Therefore, since an aluminum fin material having a target dimensional accuracy can be processed into a target shape, there is no processing unevenness, and assembly can be performed without causing problems when a heat transfer tube such as a copper tube is inserted and assembled as a heat exchanger.
また、分子量が2万以上、15万以下で針入度が4以下の潤滑層を外面に備えているならば、潤滑剤の塗布の際に糸を引くことなく均一に塗布が可能であり、均一な潤滑層を形成できる。前記潤滑層を設けることによって、下地の親水性皮膜が有する親水性を阻害することなく潤滑ができるようになり、プレス加工後においても優れた親水性を備え、プレス加工時の転写率の面で特に有利な熱交換器用アルミニウムフィン材が得られる。
Further, if the outer surface has a lubricating layer having a molecular weight of 20,000 or more and 150,000 or less and a penetration of 4 or less, it can be applied uniformly without pulling the thread when applying the lubricant. A uniform lubricating layer can be formed. By providing the lubricating layer, it becomes possible to lubricate without impairing the hydrophilicity of the underlying hydrophilic film, and has excellent hydrophilicity even after press working , in terms of transfer rate during press working A particularly advantageous heat exchanger aluminum fin material is obtained.
以下、本発明の潤滑剤、アルミニウムフィン材および熱交換器について詳細に説明する。
図1は、本発明に係るアルミニウムフィン材からなるアルミニウムフィンの一例を示す斜視図、図2は同アルミニウムフィンを複数備えた熱交換器の一例を示す斜視図、図3は同アルミニウムフィン材の部分断面図である。
本実施形態のアルミニウムフィン10は細長い短冊形状をなしており、銅製の伝熱管を通すためのラッパ状のフレア11が、長さ方向に単列、或いは複数列で所定の間隔に配されている。また、アルミニウムフィン10の表面には、伝熱性能の向上を目的にスリット12が必要箇所設けられている。
図1に示すアルミニウムフィン10は、一例として図3に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるフィン材本体13の両面に親水性皮膜14と潤滑層15とがこの順に形成されたフィン材16を用意し、このフィン材16に金型を用いたプレス加工を施し、フレア11やスリット12などをプレス成型して得られる。
Hereinafter, the lubricant, the aluminum fin material, and the heat exchanger of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an aluminum fin made of an aluminum fin material according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of a heat exchanger having a plurality of the aluminum fin material, and FIG. It is a fragmentary sectional view.
The
As an example, the
図2は、前記アルミニウムフィン10を備えた熱交換器の一例を示した斜視図である。
図2に示す熱交換器20は、図1に示すアルミニウムフィン10と、複数の伝熱管30とを備えたものである。アルミニウムフィン10は、一定の間隔で平行に並べられており、複数のアルミニウムフィン10の相互の間隙を空気が流動するようになっている。伝熱管30は、複数整列されたアルミニウムフィン10のフレア11を貫通するように設けられており、その内部を冷媒が流動するようになっている。
図2に示す熱交換器20は、図1に示すアルミニウムフィン10を複数備えているので、アルミニウムフィン10の表面(親水性皮膜14の表面あるいは潤滑層15の表面)に付着した水が容易に濡れ広がって流れ落ち、水滴が発生し難い。このため、アルミニウムフィン10の隣合う壁面同士の間隙に、水のブリッジが形成されるのが抑えられ、空気の通風抵抗を小さく抑えることができる。そのため、長期にわたって使用した場合であっても熱交換能力が低下しにくい熱交換器を提供できるものとなる。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a heat exchanger provided with the
A
Since the
前記アルミニウムフィン10を構成するフィン材本体13としては、リン酸クロメート処理あるいは陽極酸化処理などの表面処理を施して耐食性を向上させたアルミニウムまたはアルミニウム合金板などが好適に用いられる。フィン材本体13の形状は、特に限定されず、フィン材が適用される熱交換器の形態に応じて適宜選択される。例えば、本実施形態においてフィン材本体13の形状は平板状であるが、フィン材本体13は、波板状、蛇腹状など、適用する熱交換器に必要とする形状にプレス加工されていることが望ましいので、本発明においてフィン材本体13の形状は問わない。
As the fin material
また、フィン材本体13を構成するアルミニウム合金材料についても特に限定するものではなく、一般的に熱交換器用のフィンに適用されている組成のアルミニウムまたはアルミニウム合金を適宜用いて良い。なお、例示するならばJIS規定A1050、A1200材等を例示することができる。
Further, the aluminum alloy material constituting the
フィン材本体13の厚さは特に問わないが、熱交換器のコンパクト化に対応し、熱交換効率を確保するためにはできるだけ薄くすることが望ましい。一例として、0.10mm以下とすることができ、フィン材本体3の板厚を0.10mm以下とすることで熱交換器の薄肉化、小型化に対応できる。また、フィン材本体13として十分な強度を保持するために、フィン材本体13の板厚は0.04mm以上であることが好ましい。
Although the thickness of the fin material
フィン材本体13の両面に被覆されている親水性皮膜14は、高分子化合物を含有する塗膜を塗布した後、塗膜の焼付けにより塗膜密着性を高くした皮膜であることが望ましい。
親水性皮膜14の一例として、水酸基、カルボキシル基、エステル基、エーテル基のうち、1種又は2種以上などの親水性官能基を有する樹脂を例示することができる。より具体的には、ポリアクリル酸を主成分としたアクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂などを例示することができるがこれらに限るものではない。
It is desirable that the
As an example of the hydrophilic film |
親水性皮膜14を形成する塗膜の厚さは、特に限定されないが、3μm以下であることが望ましい。塗膜の厚さが3μmを超えると、これを焼付けして得られる親水性皮膜14の厚さも厚くなる。その結果、フィン材10を熱交換器に組み込んだとき、チューブとフィンとが比較的厚い親水性皮膜14を介し接続されることになり、チューブ−フィン間の伝熱抵抗が大きくなる可能性がある。また、親水性皮膜14の厚さが薄過ぎると、親水性皮膜14を設ける効果が十分に得られない場合がある。以上の観点から、塗膜の厚さは、必要な親水性が得られる厚さ範囲の下限程度に設定するのが望ましく、具体的には、親水性皮膜14の厚さを0.5μm以上程度とすることができる。
The thickness of the coating film forming the
前記親水性皮膜14の上に形成される潤滑層15は、分子量5000以上、20万以下であって、後述する針入度が10以下の潤滑剤を塗布した層である。潤滑層15を構成する潤滑剤として具体的には、水溶性ポリエーテル、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン・アルキル・エーテル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油エーテルなどを用いることができる。
また、潤滑層15を構成する潤滑剤の分子量が30万であるポリエチレンオキサイド(PEO)を用いて潤滑層を形成すると、摩擦係数を抑えることができ、滑り過ぎない表面を得ることができる。しかし、量産塗装時の設備として一般的なロールコーターによって潤滑剤の塗装を行うと、分子量が大きすぎる影響で糸引きが発生し、潤滑剤の塗布が困難となり易いが、分子量20万以下の潤滑剤ではこのような問題は生じない。この面から鑑み、潤滑剤の分子量の上限を20万とすることが好ましい。さらに好ましい潤滑剤の分子量の上限は15万以下である。
The
Further, when the lubricating layer is formed using polyethylene oxide (PEO) whose molecular weight of the lubricant constituting the
潤滑剤の分子量において5000未満では潤滑層15が塗膜にならない可能性が高く、粘着物のままで、触感がべたべたする問題がある。これらを勘案し、潤滑剤の分子量は5000以上、20万以下とする必要性がある。
また、潤滑剤は水溶性である必要があり、水溶性でないと、親水性皮膜14の親水性に悪影響を及ぼし、接触角が大きくなって親水性が低下してしまう。接触角が大きくなると、複数配列されているフィンの隙間を水滴が閉じることになり、熱交換器とした場合の通風抵抗が大きくなり、熱交換効率が低下する。
If the molecular weight of the lubricant is less than 5000, there is a high possibility that the
Further, the lubricant needs to be water-soluble. If the lubricant is not water-soluble, it adversely affects the hydrophilicity of the
前記潤滑層15の硬さを示す針入度については、JIS K2235に規定されている値を適用する。潤滑剤を一端溶かして固めて形成した潤滑層に重さ100gの針を置き、5秒放置し、5秒後に潤滑層に刺さった長さ(mm)を10倍とした値を採用する。針入度において10以下であることが必要となる。針入度が10以下であると潤滑層15が適度に硬いために、潤滑層15を構成する潤滑剤が金型に転写する割合が少なくなる。
針入度が10を超えて大きくなると、潤滑層15が柔らかくなり過ぎる結果、潤滑層を構成する潤滑剤が金型に転写する量が増加し、フィン材が金型において滑り過ぎる結果、プレス加工するために金型に送るアルミニウム材の送り精度がばらつく結果と、金型においてアルミニウム材が滑る結果として、プレス加工不良となり易く、フィン材によって形が不揃いになるおそれがある。
For the penetration that indicates the hardness of the
If the penetration exceeds 10 and the
以上説明の如く親水性皮膜14と潤滑層15を備えたフィン材16であるならば、プレス加工時に金型でプレス加工を行った場合であっても、潤滑層15を構成する潤滑剤が金型側に転写される率が低く、金型側に過剰な潤滑剤の堆積が生じないので、繰り返しプレス加工を行ってもアルミニウム材が金型に介して過剰に滑りすぎることが無く、目的のピッチで金型にアルミニウムフィン材を送り込むことができるので、精度の高いプレス加工ができる。この結果、形状の整った熱交換器用のアルミニウムフィン10をプレス加工により得ることができるので、図2に示す如く複数のアルミニウムフィン10を伝熱管30と組み付けて熱交換器20を構成した場合、伝熱管30をアルミニウムフィン10のフレア11に確実に挿通して組み立てることができ、組み立て不良を生じない。
As described above, if the
ここまでの説明において、フィン材16において、潤滑層15を設ける理由は、金型に対する潤滑性の付与という目的で述べてきたが、図4、図5に示す如く、フィン材16を金型に付属して設けられる板抑え部材18が押さえた状態においてフィン材16が摺動し、潤滑剤15の表面部分が板抑え部材18に擦り取られるように動作する場合についても同様な過潤滑防止効果を得ることができる。
即ち、金型に対しフィン材16が水平移動しながら送り込まれている状態において、フィン材16の上下のぶれを抑えてフィン材16を金型に安定状態で送り込もうとする場合、フィン材16の上面を板抑え部材18が押さえ付ける構成を採用する場合がある。ここで、板抑え部材18の下をフィン材16が移動すると、潤滑剤15の表面の一部が板抑え部材18の底面側に一部転写されるが、ここで本願請求項1に記載の構造を備えたフィン材であるならば、潤滑剤15の表面側の一部分のみを板抑え部材18の底面側に図5の符号15aで示す程度薄く転写させる程度に抑えることができ、過剰な量の潤滑剤15を板抑え部材18側に堆積させることがない。
このため、フィン材16を送る場合に板押さえ部材18が抑えている部位において過潤滑が生じないので、フィン材16を規定量正確に金型側に送ることができ、金型において精密なプレス加工ができる効果がある。
In the above description, the reason for providing the
That is, in a state where the
For this reason, when the
以下に、本発明の具体的実施例について説明するが、本願発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
JIS規定A1050合金のアルミニウムからなる厚さ0.10mmのアルミニウムフィン材に対し、リン酸クロメート処理を施した後、アクリル樹脂からなる親水性塗膜を塗布量1g/m2で塗布形成し、この親水性塗膜を220℃で焼き付けして親水性塗膜とした後、この親水性塗膜付きのアルミニウムフィン材を用いて以下の各種の試験を行った。
Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
A 0.10 mm-thick aluminum fin material made of JIS A1050 alloy aluminum was subjected to phosphoric acid chromate treatment, and then a hydrophilic coating film made of acrylic resin was applied and formed at a coating amount of 1 g / m 2. After the hydrophilic coating film was baked at 220 ° C. to make a hydrophilic coating film, the following various tests were performed using the aluminum fin material with the hydrophilic coating film.
<塗装性試験>
表1に示す種類の潤滑剤を用いて10%水溶液を作成し、この水溶液にアルミニウムフィン材を浸漬し、水溶液から引き上げた際、引き上げた状態から潤滑剤の糸引きが発生し、その糸引き部分が30mm以上延びるか、糸引き状態がフィン材から水溶液まで繋がるものは糸引きが生じ易いものと判断し、塗装性試験において不合格とした。(表1の糸引き性の欄に×印で示している。)
<金型転写性試験:バウデン動摩擦係数測定>
前記親水性皮膜を備えたアルミニウムフィン材の上に表1に示す各潤滑層を塗布量0.1g/m2)試験片を用いて金型転写性試験を行った。摩擦係数測定装置の接触子の鋼球にキムタオル(日本製紙クレシア株式会社、商品名)を被せ、潤滑剤表面を擦り付ける試験を行った。キムタオルの表面には潤滑剤が転写されることになる。潤滑剤が塗布されていないアルミニウムフィン材の表面に前記潤滑層を擦った後のキムタオルを被せた接触子で摩擦係数を測定し、潤滑剤の影響で摩擦係数が小さくなるか、否かを評価した。潤滑剤の転写がない場合に計測した摩擦係数に対し、低下率%で評価した。
<Paintability test>
When a 10% aqueous solution is prepared using the type of lubricant shown in Table 1, an aluminum fin material is immersed in the aqueous solution and pulled out from the aqueous solution, the thread is pulled out from the pulled-up state, and the stringing is performed. If the portion extends 30 mm or more or the stringing state is connected from the fin material to the aqueous solution, it is judged that stringing is likely to occur, and the paintability test was rejected. (Indicated in the column of thread pullability in Table 1 by x)
<Mold transferability test: Bowden dynamic friction coefficient measurement>
A mold transferability test was performed using a test piece of each lubricating layer shown in Table 1 on the aluminum fin material provided with the hydrophilic film, with an application amount of 0.1 g / m 2 . A test was carried out in which the surface of the lubricant was rubbed by putting Kim Towel (Nippon Paper Crecia Co., Ltd., trade name) on the steel ball of the contact of the friction coefficient measuring device. The lubricant is transferred onto the surface of the Kim towel. The friction coefficient is measured with a contactor covered with a Kim towel after rubbing the lubricating layer on the surface of an aluminum fin material to which no lubricant is applied, and whether or not the friction coefficient is reduced by the influence of the lubricant is evaluated. did. The rate of decrease was evaluated with respect to the friction coefficient measured when there was no transfer of the lubricant.
<接触角>
10%水溶性アクリル樹脂をリン酸クロメート処理したアルミニウムフィン材に塗布し(約1g/cm2)、その上に上述の各潤滑剤3%水溶液を用い、バーコーターにて約0.1g/m2の皮膜を塗装し、水滴接触角を評価した。
<針入度>
JIS K2335に規定されている如く、潤滑剤を一端溶かして固めたものに重さ100gの針を置き、5秒放置し、針が5秒後に刺さっている長さ(mm)を10倍して求めた。
以上の結果を以下の表1に示す。表1には、用いた潤滑剤成分とその分子量、各分子量表記に対応した潤滑剤の商品名、製造社名を併記するとともに、針入度の計測結果、糸引き性試験結果、金型転写率測定結果、接触角測定結果を示す。
<Contact angle>
A 10% water-soluble acrylic resin is applied to an aluminum fin material treated with phosphoric acid chromate (about 1 g / cm 2 ), and each of the above-mentioned 3% aqueous lubricants is used, and about 0.1 g / m by a bar coater. The film of No. 2 was applied and the water droplet contact angle was evaluated.
<Penetration>
As specified in JIS K2335, place a needle with a weight of 100 g on the one-melted lubricant and let it stand for 5 seconds, then multiply the length (mm) that the needle is stuck after 5 seconds by 10 times. Asked.
The above results are shown in Table 1 below. Table 1 lists the lubricant components used, their molecular weights, the names of the lubricants corresponding to each molecular weight notation, and the name of the manufacturer, as well as the measurement results of the penetration, the test results of the stringiness test, the mold transfer rate A measurement result and a contact angle measurement result are shown.
表1に示す結果から分子量が1000、4000の比較例試料は針入度が大きく、金型転写性試験の結果が悪化し、分子量が30万の比較例試料は糸引き性が悪く、塗装性が悪化した。また、針入度について10を超えた12、15の比較例は、金型転写性試験の結果が悪化した。
表1に示す結果から、潤滑剤の分子量について、5000以上、20万以下の範囲が好ましいことが判明した。また、分子量6000〜15万の範囲で全ての特性に優れることを実証できた。更に、分子量6万〜15万の範囲で針入度が特に低い場合、転写率の面で特に有利であり、かつ、接触角においても低い値を維持し、より優れていることがわかる。
また、ポリビニルアルコールの潤滑剤では接触角が上昇した。
以上のことから水溶性樹脂からなる潤滑剤であって、分子量が5000以上、20万以下であり、針入度10以下の潤滑剤であれば目的を達成できることが判明した。
From the results shown in Table 1, the comparative sample with a molecular weight of 1000, 4000 has a large penetration, the result of the mold transferability test deteriorates, and the comparative sample with a molecular weight of 300,000 has poor stringiness and paintability. Worsened. Moreover, the results of the mold transferability test deteriorated in Comparative Examples 12 and 15 where the penetration was over 10.
From the results shown in Table 1, it was found that the range of 5000 to 200,000 is preferable for the molecular weight of the lubricant. Moreover, it was proved that all the characteristics were excellent in the molecular weight range of 6000 to 150,000. Furthermore, it can be seen that when the molecular weight is in the range of 60,000 to 150,000 and the penetration is particularly low, the transfer rate is particularly advantageous, and the contact angle is maintained at a low value and is more excellent.
In addition, the contact angle increased with a polyvinyl alcohol lubricant.
From the above, it has been found that the purpose can be achieved if the lubricant is composed of a water-soluble resin and has a molecular weight of 5000 or more and 200,000 or less and a penetration of 10 or less.
10…フィン、11…フレア、12…スリット、13…フィン材本体、14…親水性皮膜、15…潤滑層、16…フィン材、18…板抑え部材、20…熱交換器、30…伝熱管。
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