JPH01174438A - 熱交換器用アルミニウムフィン材 - Google Patents
熱交換器用アルミニウムフィン材Info
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- JPH01174438A JPH01174438A JP33408587A JP33408587A JPH01174438A JP H01174438 A JPH01174438 A JP H01174438A JP 33408587 A JP33408587 A JP 33408587A JP 33408587 A JP33408587 A JP 33408587A JP H01174438 A JPH01174438 A JP H01174438A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる熱
交換器用アルミニウムフィン材に係り。 特に成形加工後の耐食性、親水性、密着性に優れた表面
処理を施した熱交換器用アルミニウムフィン材に関する
ものである。 （従来の技術及び解決しようとする問題点）アルミニウ
ム又はアルミニウム合金からなる熱交換器用アルミニウ
ムフィン材は、素材に絞り、張り出し、しごきなどの成
形加工を加えた後、熱交換器として用いられるが、成形
加工後の親水性、耐食性が優れていることが要求されて
いる。 このため、アルミニウムフィン材に親水性を与え、冷房
運転時にフィン表面に水滴が付着するのを防止する技術
、或いは耐食性を与えて白錆が発生するのを防止する技
術は個々に従来より行われているところである。しかし
、熱交換器用アルミニウムフィン材は成形加工を加えた
後、そのまま熱交換器として用いられるため、成形加工
時の潤滑油がその後に脱脂工程を新たに付加して除去さ
れないと親水性が低下し、或いは成形加工時に発生する
皮膜のクラックに起因して耐食性が低下する等が問題と
なる場合がある。 一方、耐食性と親水性を兼ね備えた皮膜を得るために、
第−層に耐食性の優れた皮膜を設け、第２層に親水性の
優れた皮膜を設ける方法も従来より行われているが、第
１Ｍｇに樹脂系の皮膜、第２層にアルカリケイ酸塩系皮
膜を設けた場合、両者の層間の密着性が悪く、皮膜の剥
れが発生する場合が多い。 いずれにしても、単層で優れた親水性と耐食性を付与す
る技術、或いは２層で併せて密着性の劣化も防止できる
技術が見い出されていないのが実情である。 本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであって、
成形加工後の親水性、耐食性に優れると共に密着性に優
れた熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することを
目的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、従来法での問題
点に鑑みて、成形加工後における特に第１Ｍ！ｊと第２
層との剥離を防止できることを主たる狙いとし、併せて
耐食性と親水性を兼備し得る皮膜構成を見い出すべく鋭
意研究を重ねた。 その結果、まず、皮膜の加工後の耐食性は成形加工前の
耐食性が良好なだけではなく、成形加工後においても維
持し得るものでなければならず、それには成形加工時の
皮膜の割れを防止するために延性の優れた皮膜とする必
要があることを知見し、第１層として、無機成分を含ま
ない樹脂系耐食皮膜を用いる必要があることを見い出し
た。 更に脱脂後の親水性を良好なものとするためには、アル
カリケイ酸塩系の皮膜を第２層として用いた場合、第１
層の前記樹脂系皮膜との密着性が非常に低く、従来と同
様、皮膜の剥れが発生し易すい傾向にあることが判明し
、この問題を解決するには、第２層に水溶性高分子化合
物とＩＶａ族、Ｖａ族及びＩＶａ族の遷移金属化合物の
うちの１種を加えたアルカリケイ酸塩の混合物を用いる
と、前記第１層との密着性を良好なものとすることがで
きることを見い出し、更に詳細に実験を重ねて、ここに
本発明をなしたものである。 すなわち、本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン
材は、カルボニル基、カルボキシル基及びアミノ基のう
ちの少なくとも１種の極性基を有する水溶性高分子化合
物と、架橋剤としてメラミン樹脂、エポキシ樹脂及びフ
ェノール樹脂のうちの少なくとも１種を固形分の量比で
２．５〜３０％含有し、焼付後の皮膜厚さ０．２〜２．
５μｍである皮膜を第１層の皮膜とし、その上に、カル
ボニル基、カルボキシル基及びアミノ基のうちの少なく
とも１種の極性基を有する水溶性高分子化合物と、ＩＶ
ａ族、Ｖａ族及びＩＶａ族の遷移金属化合物のうちの１
種と、アルカリケイ酸塩とからなる混合物の乾燥皮膜が
皮膜厚さで０．０１〜０．５μｍとなるように塗布され
た第２層の皮膜を有することを特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 まず、第１層の樹脂系皮膜としては、カルボニル基、カ
ルボキシル基及びアミノ基のうちの少なくとも１種の極
性基を有する水溶性高分子化合物と、架橋剤としてメラ
ミン樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂のうちの少
なくとも１種を含有するものである。 架橋剤の添加量は樹脂固形分に対して２．５〜３０％と
するのが好ましい、２．５％未満では十分に水溶性樹脂
が架橋されず、良好な耐食性が得られなくなり、しかし
、３０％を超えると架橋剤の効果が飽和して、耐食性が
より以上に向上しなくなるばかりでなく、架橋剤が親木
皮膜層の成分と反応することとなり、親水性を阻害する
結果となるので、好ましくない。 また、焼付温度は１５０〜３００℃が望ましい。 １５０℃未満では架橋が十分に起きず、或いは架橋反応
が起きるまでに時間がかかり、作業能率が著しく低下す
るので１５０℃以上とするが、しかし、３００℃を超え
ると樹脂の熱分解が大きくなり、耐食性が低下してくる
ので望ましくない。 皮膜厚さは焼成後の厚さが０．２〜２．５μｍとなるよ
うにする必要がある。０．２μｍ未満では酎食性が不十
分であり、２．５μｍを超えるとフィン成形時に皮膜が
成形金型に付着し、成形性を低下させる結果となるので
、好ましくない。 次に、第２層の皮膜としては、カルボニル基。 カルボキシル基及びアミノ基のうちの少なくとも１種の
極性基を有する水溶性高分子化合物と、Ｎａ族、Ｖａ族
及びＩＶａ族の遷移金属化合物のうちの１種と、アルカ
リケイ酸塩との混合物からなるものである。 アルカリケイ酸塩はｘＭ、Ｏ・ｙｓｉｏａ（但し、Ｍ
＝＋ Ｌｉ、Ｎａ、 Ｋ）（Ｙ ／ Ｘ≧２）で示され
るケイ酸塩化合物であり、その固形分に対して、水溶性
高分子化合物は固形分の量比で（ケイ酸塩）／（水溶性
高分子化合物）＝０．４〜５．０となるようにするのが
望ましい、アルカリケイ酸塩は親水性を得るための主成
分であり、水溶性高分子化合物はアルカリケイ酸塩を高
分子化合物中に分散させることにより、成形性を良好な
ものとするものである。したがって、量比が０．４以下
では親水性が不十分であり、量比が５．０以上を超える
とフィン成形における皮膜欠陥の発生が大きくなる結果
となり、望ましくない。 しかし、この両者の成分だけでは第１層の樹脂皮膜との
密着性が不十分であり、第１Ｉ／ｉ目と２層目と層間で
剥離を起こす結果となる。これを防止するには、第３の
成分として、水溶性高分子化合物及びアルカリケイ酸塩
の両者に対して、架橋作用−のあるＩＶａ族、Ｖａ族又
はＩＶａ族の遷移金属化合物を添加することが効果的で
ある。その添加量としては、アルカリケイ酸塩及び水溶
性高分子化合物に対して、固形分の量比で（遷移金属化
合物）／（アルカリケイ酸塩）＝０．０１〜０．５、（
遷移金属化合物）／（水溶性高分子化合物）＝０．０１
〜０゜５となるように添加するのが望ましい。これらの
量比が０．０１未満では第１層との密着性が不十分であ
り、また量比が０．５を超えると処理浴がゲル化し易く
なり、処理そのものが安定的にはできなくなるので望ま
しくない。 第２層の皮膜厚さは乾燥後の厚さが０．０１〜０．５μ
ｍとなるようにする必要がある。０．０１μｍ未満では
親水性が不十分であり、０．５μ−を超えるとフィン成
形時の応力が大きく、成形時に第１層との眉間剥離を起
こすことになるので、好ましくない。 第２層は塗布後１通常の条件で乾燥すればよく、特に高
温で焼付を行う必要はないが、短時間で乾燥するには１
００〜３００℃の温度に昇温し、乾燥することも可能で
ある。 なお、水溶性、高分子化合物としては特に制限されず、
例えば、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチルエステ
ル、ポリアクリルセルロース、ポリアクリルアミド、ポ
リスチレンマレイン酸などを挙げることができる・ 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 熱交換器用アルミニウムフィン材料（ＪＩＳＡ１１００
相当）に対し、第１表に示す皮膜組成の第１層及び第２
層を形成した後、潤滑油を塗布し、フィンプレス成形し
て平板を得た。 次いでトリクロルエタン温浴、冷浴、蒸気処理を各１分
施す脱脂処理を行った。 平板の耐食性、フィン成形後の耐食性、親木維持性及び
密着性を第２表に示す。 なお、平板耐食性は、皮膜形成後、５００時間の塩水噴
霧試験を行って腐食状態を調べて評価した。またフィン
成形後の耐食性は、脱脂処理後、５００時間の塩水噴霧
試験を行い、同様に評価した。 また、フィン成形後の親木維持性は、脱脂後、流水に７
時間浸漬し、１７時間乾燥する単位サイクルを７サイク
ル繰り返して水濡れ性をチエツクし、評価した。密着性
は、脱脂後、粘着性テープを圧着、剥離し、皮膜の剥離
状態を調べて評価した。 第２表より、本発明例はいずれも平板耐蝕性、フィン成
形後の耐蝕性、親木維持性、密着性が良好であるのに対
し、比較例はこれらの特性のうち少なくとも１つの特性
が不十分であることがわかる。
交換器用アルミニウムフィン材に係り。 特に成形加工後の耐食性、親水性、密着性に優れた表面
処理を施した熱交換器用アルミニウムフィン材に関する
ものである。 （従来の技術及び解決しようとする問題点）アルミニウ
ム又はアルミニウム合金からなる熱交換器用アルミニウ
ムフィン材は、素材に絞り、張り出し、しごきなどの成
形加工を加えた後、熱交換器として用いられるが、成形
加工後の親水性、耐食性が優れていることが要求されて
いる。 このため、アルミニウムフィン材に親水性を与え、冷房
運転時にフィン表面に水滴が付着するのを防止する技術
、或いは耐食性を与えて白錆が発生するのを防止する技
術は個々に従来より行われているところである。しかし
、熱交換器用アルミニウムフィン材は成形加工を加えた
後、そのまま熱交換器として用いられるため、成形加工
時の潤滑油がその後に脱脂工程を新たに付加して除去さ
れないと親水性が低下し、或いは成形加工時に発生する
皮膜のクラックに起因して耐食性が低下する等が問題と
なる場合がある。 一方、耐食性と親水性を兼ね備えた皮膜を得るために、
第−層に耐食性の優れた皮膜を設け、第２層に親水性の
優れた皮膜を設ける方法も従来より行われているが、第
１Ｍｇに樹脂系の皮膜、第２層にアルカリケイ酸塩系皮
膜を設けた場合、両者の層間の密着性が悪く、皮膜の剥
れが発生する場合が多い。 いずれにしても、単層で優れた親水性と耐食性を付与す
る技術、或いは２層で併せて密着性の劣化も防止できる
技術が見い出されていないのが実情である。 本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであって、
成形加工後の親水性、耐食性に優れると共に密着性に優
れた熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することを
目的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、従来法での問題
点に鑑みて、成形加工後における特に第１Ｍ！ｊと第２
層との剥離を防止できることを主たる狙いとし、併せて
耐食性と親水性を兼備し得る皮膜構成を見い出すべく鋭
意研究を重ねた。 その結果、まず、皮膜の加工後の耐食性は成形加工前の
耐食性が良好なだけではなく、成形加工後においても維
持し得るものでなければならず、それには成形加工時の
皮膜の割れを防止するために延性の優れた皮膜とする必
要があることを知見し、第１層として、無機成分を含ま
ない樹脂系耐食皮膜を用いる必要があることを見い出し
た。 更に脱脂後の親水性を良好なものとするためには、アル
カリケイ酸塩系の皮膜を第２層として用いた場合、第１
層の前記樹脂系皮膜との密着性が非常に低く、従来と同
様、皮膜の剥れが発生し易すい傾向にあることが判明し
、この問題を解決するには、第２層に水溶性高分子化合
物とＩＶａ族、Ｖａ族及びＩＶａ族の遷移金属化合物の
うちの１種を加えたアルカリケイ酸塩の混合物を用いる
と、前記第１層との密着性を良好なものとすることがで
きることを見い出し、更に詳細に実験を重ねて、ここに
本発明をなしたものである。 すなわち、本発明に係る熱交換器用アルミニウムフィン
材は、カルボニル基、カルボキシル基及びアミノ基のう
ちの少なくとも１種の極性基を有する水溶性高分子化合
物と、架橋剤としてメラミン樹脂、エポキシ樹脂及びフ
ェノール樹脂のうちの少なくとも１種を固形分の量比で
２．５〜３０％含有し、焼付後の皮膜厚さ０．２〜２．
５μｍである皮膜を第１層の皮膜とし、その上に、カル
ボニル基、カルボキシル基及びアミノ基のうちの少なく
とも１種の極性基を有する水溶性高分子化合物と、ＩＶ
ａ族、Ｖａ族及びＩＶａ族の遷移金属化合物のうちの１
種と、アルカリケイ酸塩とからなる混合物の乾燥皮膜が
皮膜厚さで０．０１〜０．５μｍとなるように塗布され
た第２層の皮膜を有することを特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 まず、第１層の樹脂系皮膜としては、カルボニル基、カ
ルボキシル基及びアミノ基のうちの少なくとも１種の極
性基を有する水溶性高分子化合物と、架橋剤としてメラ
ミン樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂のうちの少
なくとも１種を含有するものである。 架橋剤の添加量は樹脂固形分に対して２．５〜３０％と
するのが好ましい、２．５％未満では十分に水溶性樹脂
が架橋されず、良好な耐食性が得られなくなり、しかし
、３０％を超えると架橋剤の効果が飽和して、耐食性が
より以上に向上しなくなるばかりでなく、架橋剤が親木
皮膜層の成分と反応することとなり、親水性を阻害する
結果となるので、好ましくない。 また、焼付温度は１５０〜３００℃が望ましい。 １５０℃未満では架橋が十分に起きず、或いは架橋反応
が起きるまでに時間がかかり、作業能率が著しく低下す
るので１５０℃以上とするが、しかし、３００℃を超え
ると樹脂の熱分解が大きくなり、耐食性が低下してくる
ので望ましくない。 皮膜厚さは焼成後の厚さが０．２〜２．５μｍとなるよ
うにする必要がある。０．２μｍ未満では酎食性が不十
分であり、２．５μｍを超えるとフィン成形時に皮膜が
成形金型に付着し、成形性を低下させる結果となるので
、好ましくない。 次に、第２層の皮膜としては、カルボニル基。 カルボキシル基及びアミノ基のうちの少なくとも１種の
極性基を有する水溶性高分子化合物と、Ｎａ族、Ｖａ族
及びＩＶａ族の遷移金属化合物のうちの１種と、アルカ
リケイ酸塩との混合物からなるものである。 アルカリケイ酸塩はｘＭ、Ｏ・ｙｓｉｏａ（但し、Ｍ
＝＋ Ｌｉ、Ｎａ、 Ｋ）（Ｙ ／ Ｘ≧２）で示され
るケイ酸塩化合物であり、その固形分に対して、水溶性
高分子化合物は固形分の量比で（ケイ酸塩）／（水溶性
高分子化合物）＝０．４〜５．０となるようにするのが
望ましい、アルカリケイ酸塩は親水性を得るための主成
分であり、水溶性高分子化合物はアルカリケイ酸塩を高
分子化合物中に分散させることにより、成形性を良好な
ものとするものである。したがって、量比が０．４以下
では親水性が不十分であり、量比が５．０以上を超える
とフィン成形における皮膜欠陥の発生が大きくなる結果
となり、望ましくない。 しかし、この両者の成分だけでは第１層の樹脂皮膜との
密着性が不十分であり、第１Ｉ／ｉ目と２層目と層間で
剥離を起こす結果となる。これを防止するには、第３の
成分として、水溶性高分子化合物及びアルカリケイ酸塩
の両者に対して、架橋作用−のあるＩＶａ族、Ｖａ族又
はＩＶａ族の遷移金属化合物を添加することが効果的で
ある。その添加量としては、アルカリケイ酸塩及び水溶
性高分子化合物に対して、固形分の量比で（遷移金属化
合物）／（アルカリケイ酸塩）＝０．０１〜０．５、（
遷移金属化合物）／（水溶性高分子化合物）＝０．０１
〜０゜５となるように添加するのが望ましい。これらの
量比が０．０１未満では第１層との密着性が不十分であ
り、また量比が０．５を超えると処理浴がゲル化し易く
なり、処理そのものが安定的にはできなくなるので望ま
しくない。 第２層の皮膜厚さは乾燥後の厚さが０．０１〜０．５μ
ｍとなるようにする必要がある。０．０１μｍ未満では
親水性が不十分であり、０．５μ−を超えるとフィン成
形時の応力が大きく、成形時に第１層との眉間剥離を起
こすことになるので、好ましくない。 第２層は塗布後１通常の条件で乾燥すればよく、特に高
温で焼付を行う必要はないが、短時間で乾燥するには１
００〜３００℃の温度に昇温し、乾燥することも可能で
ある。 なお、水溶性、高分子化合物としては特に制限されず、
例えば、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチルエステ
ル、ポリアクリルセルロース、ポリアクリルアミド、ポ
リスチレンマレイン酸などを挙げることができる・ 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 熱交換器用アルミニウムフィン材料（ＪＩＳＡ１１００
相当）に対し、第１表に示す皮膜組成の第１層及び第２
層を形成した後、潤滑油を塗布し、フィンプレス成形し
て平板を得た。 次いでトリクロルエタン温浴、冷浴、蒸気処理を各１分
施す脱脂処理を行った。 平板の耐食性、フィン成形後の耐食性、親木維持性及び
密着性を第２表に示す。 なお、平板耐食性は、皮膜形成後、５００時間の塩水噴
霧試験を行って腐食状態を調べて評価した。またフィン
成形後の耐食性は、脱脂処理後、５００時間の塩水噴霧
試験を行い、同様に評価した。 また、フィン成形後の親木維持性は、脱脂後、流水に７
時間浸漬し、１７時間乾燥する単位サイクルを７サイク
ル繰り返して水濡れ性をチエツクし、評価した。密着性
は、脱脂後、粘着性テープを圧着、剥離し、皮膜の剥離
状態を調べて評価した。 第２表より、本発明例はいずれも平板耐蝕性、フィン成
形後の耐蝕性、親木維持性、密着性が良好であるのに対
し、比較例はこれらの特性のうち少なくとも１つの特性
が不十分であることがわかる。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明材は、皮膜組成及び厚さを
規定することにより、熱交換器用アルミニウムフィン材
に必要な親水性、耐食性及び密着性を兼ね備えたもので
あるから、熱交換器の長期耐久性を確保できると共に結
露水が水滴状に付着するのを防止できる。ルームエアコ
ン等の各種フィン材に好適である。 特許出原人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
規定することにより、熱交換器用アルミニウムフィン材
に必要な親水性、耐食性及び密着性を兼ね備えたもので
あるから、熱交換器の長期耐久性を確保できると共に結
露水が水滴状に付着するのを防止できる。ルームエアコ
ン等の各種フィン材に好適である。 特許出原人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
Claims (1)
- （１）カルボニル基、カルボキシル基及びアミノ基のう
ちの少なくとも１種の極性基を有する水溶性高分子化合
物と、架橋剤としてメラミン樹脂、エポキシ樹脂及びフ
ェノール樹脂のうちの少なくとも１種を固形分の量比で
２．５〜３０％含有し、焼付後の皮膜厚さが０．２〜２
．５μｍである皮膜を第１層の皮膜とし、その上に、カ
ルボニル基、カルボキシル基及びアミノ基のうちの少な
くとも１種の極性基を有する水溶性高分子化合物と、I
Vａ族、Ｖａ族及びIVａ族の遷移金属化合物のうちの１
種と、アルカリケイ酸塩とからなる混合物の乾燥皮膜が
皮膜厚さで０．０１〜０．５μｍとなるように塗布され
た第２層の皮膜を有することを特徴とする耐食性と親水
性と密着性に優れた熱交換器用アルミニウムフィン材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33408587A JPH01174438A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 熱交換器用アルミニウムフィン材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33408587A JPH01174438A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 熱交換器用アルミニウムフィン材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01174438A true JPH01174438A (ja) | 1989-07-11 |
Family
ID=18273354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33408587A Pending JPH01174438A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 熱交換器用アルミニウムフィン材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01174438A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0381139A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-05 | Showa Alum Corp | 熱交換器用アルミニウム・フィン材 |
| JPH049597A (ja) * | 1990-04-25 | 1992-01-14 | Sky Alum Co Ltd | 熱交換器用アルミニウムフィン用材及びその製造方法 |
| US5538078A (en) * | 1994-04-08 | 1996-07-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Aluminum-containing metal composite material and process for producing same |
| JP2014088531A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 親水性膜と親水性膜コーティング物品及び親水性膜形成用塗布液並びに親水性膜の製造方法 |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP33408587A patent/JPH01174438A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0381139A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-05 | Showa Alum Corp | 熱交換器用アルミニウム・フィン材 |
| JPH049597A (ja) * | 1990-04-25 | 1992-01-14 | Sky Alum Co Ltd | 熱交換器用アルミニウムフィン用材及びその製造方法 |
| US5538078A (en) * | 1994-04-08 | 1996-07-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Aluminum-containing metal composite material and process for producing same |
| JP2014088531A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 親水性膜と親水性膜コーティング物品及び親水性膜形成用塗布液並びに親水性膜の製造方法 |
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