JPH0914888A - アルミニウムフィン及びその製造方法 - Google Patents

アルミニウムフィン及びその製造方法

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JPH0914888A
JPH0914888A JP16650095A JP16650095A JPH0914888A JP H0914888 A JPH0914888 A JP H0914888A JP 16650095 A JP16650095 A JP 16650095A JP 16650095 A JP16650095 A JP 16650095A JP H0914888 A JPH0914888 A JP H0914888A
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JP
Japan
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aluminum
resin
polyethylene glycol
hydrophilicity
molecular weight
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JP16650095A
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Inventor
Yosuke Ota
陽介 太田
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 親水機能を損なうことがなく、成形加工性を
向上することができ、成形不良の発生を防止することが
できるアルミニウムフィン及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 親水性処理が施されたアルミニウム又はアル
ミニウム合金材の表面に親水性を阻害しない樹脂を塗布
する。この樹脂は、平均分子量が200乃至3000の
ポリエチレングリコールであって、その塗布量は0.1
mg/dm2以上であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱交換器等の放熱フィン
を、プレス油を使用せずにアルミニウム材を成形加工し
て製造することができるアルミニウムフィン及びその製
造方法に関する。なお、以下、本明細書において、アル
ミニウムという場合はアルミニウム合金も含む。
【0002】
【従来の技術】従来、各種熱交換器用フィン材として使
用されるアルミニウム材料には、親水性を向上させるた
めに、水分散性シリカ化合物等を表面に塗布したものが
広く使用されている。このような表面処理が施されたア
ルミニウム材料を成形する場合には、プレス油を供給し
つつ成形を行い、成形加工の終了後にトリエタン又はト
リクレンを使用して溶剤脱脂が行われている。
【0003】この成形時に使用されるプレス油の粘度が
高いほど、一般にその成形時の加工性は優れたものとな
る。しかし、高粘度のプレス油が溶剤脱脂によって完全
に除去されないと、表面に親水処理が施されたアルミニ
ウム材では、残存プレス油がその親水性を低下させてし
まう虞れがある。
【0004】一方、近年のフロンによるオゾン層の破壊
に伴い、溶剤等に使用される特定フロンの規制が進んで
いる。このため、アルミニウム材の圧延工程では、加熱
乾燥して除去することができる低粘度のプレス油が使用
されるようになっている。また、このプレス油の主成分
は飽和炭化水素であるため揮発性を有し、従来使用され
ている高粘度油に比べて沸点が低い。このため、溶剤を
使用して脱脂する必要がなく、成形加工の終了後に適当
な温度の熱風を吹き付けることにより、アルミニウム材
に付着及び残存したプレス油を除去することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱乾
燥の温度が低いと、十分に乾燥することができず、アル
ミニウム材からプレス油を除去することができない。一
方、加熱乾燥の温度が高すぎると、親水処理の皮膜中の
官能基がプレス油中の添加物等と反応してしまう。この
ため、従来のように熱風を吹き付けてプレス油を除去す
る方法では、その除去を十分に制御することができず、
いずれの場合にも表面処理で形成された皮膜の親水機能
が損なわれてしまうという難点がある。
【0006】また、揮発油は粘度が低いため、高粘度油
と比べると、素材となるアルミニウム材の強度若しくは
伸び等の物性値又は処理皮膜の潤滑性と成形加工に使用
される金型との相性によっては、成形不良が発生しやす
いという難点もある。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、親水機能を損なうことがなく、成形加工性
を向上することができ、成形不良の発生を防止すること
ができるアルミニウムフィン及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ムフィンは、親水性処理が施されたアルミニウム又はア
ルミニウム合金材の表面に親水性を阻害しない樹脂が塗
布されたアルミニウムフィン材から成形加工されている
ことを特徴とする。また、前記樹脂は、平均分子量が2
00乃至3000のポリエチレングリコールであり、こ
の樹脂が0.1mg/dm2以上塗布されていることが
好ましい。
【0009】本発明に係るアルミニウムフィンの製造方
法は、アルミニウム又はアルミニウム合金材に親水性処
理を施した後、その表面に親水性を阻害しない樹脂を供
給しつつ成形加工することを特徴とする。また、前記樹
脂は、平均分子量が200乃至3000のポリエチレン
グリコールであり、この樹脂が0.1mg/dm2以上
塗布されるように供給することが好ましい。
【0010】
【作用】本発明においては、親水性処理を施したアルミ
ニウム材(アルミニウム又はアルミニウム合金材)の表
面に、親水性を阻害しない樹脂、例えばポリエチレング
リコールを塗布するので、親水機能を損なうことがな
く、成形加工性を向上することができ、成形不良の発生
を防止することができるアルミニウムフィンを製造する
ことができる。
【0011】以下、アルミニウム材の表面に、親水性を
阻害しない樹脂を塗布する方法の一例について説明す
る。先ず、アルミニウム鋳塊を通常の圧延工程によって
アルミニウム板とした後、脱脂する。なお、このとき必
要であれば、クロメート等の耐食皮膜を形成しておく。
【0012】そして、化成処理又は塗装によって、前記
アルミニウム板の表面を親水処理した後、表面処理の最
終工程においてロールコーターで親水性を阻害しない樹
脂を塗布したり、又は親水性を阻害しない樹脂を建浴し
た浴槽に前記アルミニウム板を通板することにより、ア
ルミニウム板の表面に親水性を阻害しない樹脂を塗布す
ることができる。
【0013】このように親水性を阻害しない樹脂を塗布
したフィン材を使用することにより、プレス油を供給す
ることなく、これをアルミニウムフィンに成形加工する
ことができる。また、アルミニウム板に塗布した樹脂は
親水性を阻害しないものであるため、成形加工の終了後
であっても、その樹脂を除去する必要はない。つまり、
この樹脂は従来のプレス油と同様の役割を果たしてお
り、アルミニウム板を成形加工した後では特に必要では
ないが、製造されたアルミニウムフィンが熱交換器に使
用されると、その運転時にアルミニウムフィンの表面に
付着する凝縮水によって洗い流されることになる。
【0014】従って、プレス油を使用してアルミニウム
板を成形加工する場合のように、溶剤又は加熱乾燥によ
る脱脂工程が不要となり、また加熱乾燥の脱脂が不十分
である場合に生じる親水性不良を防止することができ
る。
【0015】一方、親水性を阻害しない樹脂を、予めア
ルミニウム材に塗布しておくことなくアルミニウムフィ
ンを製造することもできる。上述したように、予めアル
ミニウム板に親水性を阻害しない樹脂を塗布した後、こ
れを成形加工してアルミニウムフィンを製造することが
できるが、予めアルミニウム板に樹脂を塗布しておかな
くても上述と同様のアルミニウムフィンを製造すること
ができる。つまり、飽和炭化水素等からなるプレス油を
使用せずに、親水性を阻害しない樹脂を供給しつつアル
ミニウム板をフィン形状に成形加工する。このため、予
めアルミニウム板に樹脂を塗布した場合と同様に、成形
加工後において樹脂を除去する必要はなく、成形加工後
に要求される親水性を十分満足することができる。
【0016】なお、樹脂の供給方法としては、通常、プ
レス直前にアルミニウム板を樹脂が満たされた槽に通過
させて塗布する。また、特に厳しい加工箇所(アイアニ
ング等)では樹脂を噴霧させると、より一層成形性を向
上させることができる。なお、樹脂が常温で固体のもの
は、溶融させて保温しつつ供給する必要がある。
【0017】次に、親水性を阻害しない樹脂であるポリ
エチレングリコールの平均分子量及び塗布量の限定理由
について説明する。
【0018】平均分子量:200乃至3000 ポリエチレングリコールは、その分子量によって性質が
異なり、平均分子量が約600以下のものは粘度が低い
無色透明の液体である。また、平均分子量が約1000
以上のものは完全な固体であり、約3000までのもの
はペースト状又はロウ状である。
【0019】平均分子量が200未満のポリエチレング
リコールでは、粘度が低いため、十分な潤滑性を得るこ
とができない。一方、常温で固体となる平均分子量が1
000以上のポリエチレングリコールは50〜60℃以
上に加熱されると、融解して容易に塗布することができ
るが、平均分子量が3000を超えると、ポリエチレン
グリコールは凝固後フレーク状又は粉末状となり、塗布
の状態を均一にすることができない。このため、アルミ
ニウム材の成形時に不具合を生じてしまう。従って、ポ
リエチレングリコールの平均分子量は200乃至300
0とする。
【0020】このポリエチレングリコールを無処理のア
ルミニウム材及び表面処理が施されたアルミニウム材に
塗布すると、それらのアルミニウム材表面の摩擦係数
は、バウデン式付着滑り摩擦試験機を使用して計測する
と、いずれも0.1以下となり、プレス成形時に必要な
潤滑性を有している。加えて、ポリエチレングリコール
は高沸点及び高比熱の性質を有している。例えば、分子
量400のポリエチレングリコールの沸点は220℃で
あり、定積比熱(50℃)は0.528である。このた
め、成形時に金型の焼き付き等の不具合を生じることが
少なく、また発火する虞れもない。
【0021】更に、ポリエチレングリコールは、水10
0ccに対して100g以上溶解することができるとい
うように、極めて水に溶解しやすく、親水性を阻害する
ことがない。このため、ポリエチレングリコールは、熱
交換器の運転時において、アルミニウムフィンの表面に
付着する凝縮水によって洗い流されることとなる。
【0022】更にまた、ポリエチレングリコールには毒
性又は刺激性が殆どなく、カビ又はバクテリアの媒体と
なることもないため、室内空調機において使用されても
人体に悪影響を及ぼすことがない。
【0023】塗布量:0.1mg/dm2以上 塗布量が0.1mg/dm2未満であると、アルミニウ
ム材は十分な潤滑性を得ることができず、成形不良を生
じやすくなる。また、ポリエチレングリコールを供給し
つつアルミニウム材を成形する場合には、通常、直接ポ
リエチレングリコールの液槽に表面処理が施されたアル
ミニウム材を通過させ、これをそのまま成形加工する。
このとき、アルミニウム材の表面には、約3〜4mg/
dm2のポリエチレングリコールが塗布される。なお、
塗布による方法ではポリエチレングリコールの表面張力
のため、塗布することができる最大量は約10mg/d
2である。
【0024】アルミニウムフィンの成形方法には、ドロ
ー/ドローレス等の方式があり、本発明に係るアルミニ
ウムフィンの成形には、いずれの方式にも対応すること
ができ、特に高度な加工性が要求されるドローレス方式
のしごき加工又はリフレアー加工においてもカラー内面
の焼き付き又はカラー割れ等が発生することはない。
【0025】なお、使用されるアルミニウム材料には、
通常のプレス油を使用して成形するときの材料特性(伸
び、耐力、エリクセン値等)を有するものであればよ
く、板厚についても通常と同様に約0.1mm程度のも
のであればよい。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例について、本発明の特
許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。先
ず、フィン用のアルミニウム合金板(1200合金、厚
さ:0.11mm、質別:H36)を、70〜80℃に
加熱した3%のアルサーフ322−N8(日本ペイント
製)に10秒間浸漬して脱脂を施した。そして、このア
ルミニウム合金板を水洗及び乾燥して、その表面に約1
00mg/m2の水ガラスを塗装及び焼き付けして耐食
皮膜を形成した。更に、その皮膜上に水ガラスとポリア
クリル酸の混合塗料を塗装及び焼き付けして親水皮膜を
形成した。
【0027】このように親水性付与の表面処理を施した
アルミニウム合金板に、 (1)ポリエチレングリコールをロールコーターで塗装 (2)化成処理浴槽にポリエチレングリコールを建浴
し、そこへ通板 のいずれか一方の処理を施してポリエチレングリコール
を適量塗布した。なお、このとき、常温でろう状の固体
である分子量の大きいポリエチレングリコールについて
は、塗料浴槽温度を約60℃に保って融解させたものを
塗布した。
【0028】このようにしてポリエチレングリコールを
塗布したアルミニウム合金板について、バウデン式付着
滑り摩擦試験器を使用して摩擦係数を測定した。また、
成形性については、ドローレス方式によるプレス試験で
カラーハイトが1.2mmとなるようにプレスし、カラ
ー内面の焼付きの度合い及びカラー割れについて分析し
た。更に、プレス成形したアルミニウムフィンの表面に
霧吹きをかけることにより、水濡れ性について評価し
た。これらの結果を下記表1に示す。なお、下記表1に
示す割れ数は、1000カラー当たりの割れ数を示す。
【0029】また、アルミニウム合金板に予めポリエチ
レングリコールを塗布せずに、プレス成形を施すと共
に、ポリエチレングリコールを供給した場合についても
上述と同様の評価を行い、下記表1に併せて示す。この
ときの供給方法には、プレス直前にアルミニウム合金板
を樹脂が満たされた槽に通過させて塗布し、特に厳しい
加工箇所(アイアニング)では樹脂を噴霧した。ここで
は常温で液体及び固体のポリエチレングリコールを使用
したが、常温で固体のものは60℃程度に保温しつつ溶
融状態を保持した。
【0030】なお、本発明の特許請求の範囲から外れる
ポリエチレングリコールの塗布量及び分子量について
は、その値に下線を付して示す。
【0031】
【表1】
【0032】上記表1に示すように、実施例No1〜6
については、いずれのアルミニウム合金板も摩擦係数が
小さく、成形時に十分な潤滑性を得ることができた。ま
た、作製されたアルミニウムフィンについては、焼き付
きも殆どなく、カラー割れについても100カラー当た
り1個以下と少なく、更に水濡れ性については、スリッ
ト部等の狭隘な部分であっても水溜まりが生じることな
く、良好なアルミニウムフィンを得ることができた。
【0033】一方、比較例No1、3及び5について
は、塗布したポリエチレングリコールの平均分子量が1
00程度のものであったため、摩擦係数を低下させるこ
とができず、潤滑性が低下して成形不良が生じた。
【0034】また、比較例No2については、ポリエチ
レングリコールの塗布量が0.1mg/dm2未満と少
ないため、十分な潤滑性を得ることができず、成形不良
が生じた。
【0035】更に、比較例No4については、塗布した
ポリエチレングリコールの平均分子量が3000を超え
るものであったため、摩擦係数を低下させることはでき
たものの、アルミニウム合金板の表面に均一に塗布する
ことができず、成形不良が生じた。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
親水性処理が施されたアルミニウム材の表面に、ポリエ
チレングリコール等の親水性を阻害しない樹脂を塗布す
ることにより、プレス油を使用しなくても、親水機能を
損なうことがなく、成形加工性を向上することができ、
成形不良の発生を防止することができるアルミニウムフ
ィンを製造することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 親水性処理が施されたアルミニウム又は
    アルミニウム合金材の表面に親水性を阻害しない樹脂が
    塗布されたアルミニウムフィン材から成形加工されてい
    ることを特徴とするアルミニウムフィン。
  2. 【請求項2】 前記樹脂は、平均分子量が200乃至3
    000のポリエチレングリコールであり、この樹脂が
    0.1mg/dm2以上塗布されていることを特徴とす
    る請求項1に記載のアルミニウムフィン。
  3. 【請求項3】 アルミニウム又はアルミニウム合金材に
    親水性処理を施した後、その表面に親水性を阻害しない
    樹脂を供給しつつ成形加工することを特徴とするアルミ
    ニウムフィンの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記樹脂は、平均分子量が200乃至3
    000のポリエチレングリコールであり、この樹脂が
    0.1mg/dm2以上塗布されるように供給すること
    を特徴とする請求項3に記載のアルミニウムフィンの製
    造方法。
JP16650095A 1995-06-30 1995-06-30 アルミニウムフィン及びその製造方法 Pending JPH0914888A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010076872A1 (ja) * 2009-01-05 2010-07-08 富士フイルム株式会社 親水性部材及び熱交換器用フィン材の製造方法
JP2011163714A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Kobe Steel Ltd 熱交換器用アルミニウムフィン材

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WO2010076872A1 (ja) * 2009-01-05 2010-07-08 富士フイルム株式会社 親水性部材及び熱交換器用フィン材の製造方法
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