JPS5956097A - アルミニウム製熱交換器の表面処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 合金よりなる板利、特にゾレコートアルミニウムコイル
材で形成されるアルミニウム製熱交換器の・表面処理方
法に関するものである．１従来、一戸ルミ：ーウム製熱
交換器の表面処理としては、白錆防止を「１的として、
陽極酸化皮膜並に樹脂皮１１莞処１１ｊｌｊなどが行な
われているが、これらの皮膜処理は水濡れ性がほとんど
なく、むしろ撥水性であるっ又、クロメート化成皮膜は
皮膜形成初期には水濡れ性を有するが、経時によって親
水性面から疎水性面ＶＣ変化する性Ｗを有する。

一般的に４Ｊ４交換器の多くは、放熱あるいけ冷却効果
を向にさするために、放熱部および冷却ｉ３１５の面積
を出東る限り大きくとる様に設ａ１されており、しかも
小型１ヒを図るため、フィンの間隙が極めてせまい。こ
のため熱交換器に人気中の水分がフィン間隙にん，（　
ｆ（５する。水の凝集は、冷房運転時には室内機に、暖
房岨転時には屋外機に生ずる。

このようＶ（二ん７１　ｊｉｇした水は、フィン表１ｎ
１が疎水１住而である稈本（商しこなり易＜　、　、Ｉ
ｌ．つフィン間隙で目詰りを起（、、通風抵抗が増加し
て、熱交換効率の低下を来ｌＣずつ 又、フィン間隙に溜った水πζμ熱交換器の送風機によ
つ゛ＣＣ成敗易くなり、熱交換：愼１；部に設置ｉｔし
た水滴受器からはみ出し易く熱交換器の近傍を水で汚染
することになる。

従って、水滴がフィン間隙に残り、水滴による目詰りを
起させない様にするだめ、アルミニウムフィン表面に親
水性を与え、もって、水濡れ性を向上宴ぜる処理が行な
われているが、耐食性能及び親水性の持続性能が十分で
なかった。親水性面を力える表面は一般に、水によって
腐食し易く、且つ流去し易くなるので、従って、熱交換
器の使用経時によって、親水性面が損なわれる場合が多
かった○ 耐食性を有し、且つ新水＋Ｌ面を付方する表面処理法は
、アルミニウムコイル材を裁断、打抜成型、および溶接
加工後のアルミニウム製熱交換器の組立完成品を表面処
理する場合と、アルミニウムコイル材を予め表面処理を
施しだ所謂プレコートアルミニウムコイル材を裁断、打
抜成型加工する場合とがある。

これらの場合における表面処理法には一部、−短があり
、前者の場合の一部には、塗装法などが用いられるが、
フィン間隙が狭いため、塗料の溜り部分がツ１′、牛し
／、−り、下部に塗料溜りなどが発生し外観を１１１う
欠点がある。従って、前述のような外観不良を牛じつ用
いクロメート化成法、ベーマイト法などが塗装の代りに
用いられている。しかしながら、クロメート化成法はク
ロム酸槽、１．ｌＪ！に伴う作業衛生環境並に排水処理
に問題を有する。又、ベーマイト法は生産性などに難点
がある。

後者の場合に属するものとして例えばクロメート化成並
に樹脂コーテングを施しだフ０レコードフィンがある。

。 さらに親水性面を形成する方法と１７で、シリカ微粒子
、クイ酸塩、炭酸カルシウムなどの無機物質を含有する
樹脂を塗布するか、もしくは、シリカ微粒子、ケイ酸塩
などをクロメート皮膜、樹脂皮膜もしくし１陽極酸化皮
膜上に塗布する方法が考えられるが、シリカ微粒子、ケ
イ酸塩、炭酸カルシウムなどの無機質皮膜を有するプレ
コートアルミニウム板は裁断もしくｄノ０レスＪＪ抜成
型加−１１に際し、工具の摩滅が無処理のアルミニウム
板に比べて著しく大きく、工具寿命を短くする欠点を有
している。

本発明はこれらの欠点を除去するためになされたもので
）あって、その目的はアルミニウム製熱交換におけるフ
ィン表面の白錆防ＩＦと水濡れ註を向、　上さぜると共
に裁断、フ０レス１］抜加工時の工具摩耗を低減したア
ルミニウム製熱交換器の表面処理方法を提供しようとす
るものである。

本発明に係る処理方法は、アルミニウム製熱交換器用ア
ルミニウムコイル拐を耐食性を有するコロイダルシリカ
、硅酸塩、炭酸カルシウムなどの無機塩顔料を含有しな
い樹脂でコーテングした所謂７°レコード材を裁断、プ
レス打抜成型加工した後、コロイダルシリカを塗布する
ことによって親水性を犬にすると共に工具摩才りを低減
させ、且つ耐食性に優れた皮膜を形成さぜる処理方法で
ある。

本発明をアルミニウム製熱交換器の製造工程から説明す
ると、樹脂コーテングを施したゾレコート月を裁断、プ
レス打抜成型加工した後、銅・ぐイフ０などを溶接した
熱交換器の組立品をトリクレン洗浄し、次いで水に浸漬
して漏れテストを行う工程に於て、水の代りにシリカ微
粒子を含有する水溶液を用い、その後の水切り乾燥工程
で乾燥することによって、皮膜を形成させることが出来
る０本発明の処理方法に用いるコロイダルシリカ、硅酸
塩および炭酸カルシウムなどの無磯顔わ１を含有しない
樹脂コーテング剤に用いる樹脂皮膜としては、現在］二
業化市販されている有機高分子樹脂のほとんどか使用可
能であり、酢酸ビニル、塩化ビニル、１１晶化ビニリデ
ン等のビニル系およびその共重合体、アクリル酸、メタ
クリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
、ヒドロキンアクリル酸、ヒドロキンアクリル酸等のア
クリル系およびその共重合体、アルキッド系、エポキシ
系、フッ素系、ウレタン系１．ＩＰリエスデル系、スチ
レン系、オレフィン系、およびそれらの共重合体、ブタ
ジェン等の合成ゴノ・系、および天然高分子系が用いら
れる。

有機高分子樹脂の分子晴はｉ、　ｏｏｏ以上が好・ｉし
く、１，０（用尺ｌ・−の場合にＱＪ、皮膜形成１１９
”　ｌ／コ酸化１ト合あるいは架橋反応によって水に不
溶化の皮膜を形成するイ、のを選択する必要がある。父
、アルミニウム製熱交換器の製直土程において、トリク
レン〃、浄＋：　４’ｔ゛がある。場合ＫｒＪ、ｌ・リ
クレンに溶ブ姪し難い樹脂を選ぶ必波がある。

又、本発明では、熱交換８：÷に用い、り）ためアルミ
ニウドお」：ひその合金表面Ｖご対（−で、薄膜で耐食
性の良い・［０１脂皮膜を形成するものがｒ、選択する
必′波がある。、熱交換器に用いる皮膜１’ｒ′は出来
る限り７：、りい方が゛イｉましく、通常は１０ミクｌ
コン以下であり、＃ａ　Ｊ　ＶＣ＆；Ｊ：　２ミクロン
以下が望寸しい、。

こＪｌらの安水に最も適した樹脂皮膜に１１ウレタン４
ｉ）Ｊ　脂並Ｖｃ、ｘ　ｙＩＦギン系樹脂であり、さら
にプレコート処１！１１の作業性面から、水系ウレタン
イσ・ｆ脂に反応促Ｊイ（剤としてタンニン酸ル、・添
加した樹脂皮膜釦成液を使用するととてよって、比較的
低温で計−柿７１１；１１間−Ｃ巨りｆな皮膜を得るこ
とが出来る。又、さｒ、　（ｒ（コロイダル／リカを塗
布する場合においても、タンニン酸のだめ、語れ性が良
く、均一な皮膜を形成させることが出来る。

樹脂皮膜を着色する目的に際しては、ツノ−ポンプラッ
ク、フタ１」シアニン系顔才゛１など、アルミニウム月
の裁断、１０レス加土１１１Ｊの１゛１（摩ｌ′Ｌしく
二影響を・：Ｉ９よぼさ／Ｃい範囲で用いることが出来
る１、又、裁断、７’　ｔ、’ス成型加圧後に用いるシ
リカ微粉子とじ−（−Ｑ−１、水Ｖ（溶解しない高分子
量の加水硅酸粒子で、１〜＋００　ミＩＪ　ミクロン稈
ＩＷの粒子径苓−有するものが良好である。

シリカｉ：に心’ｉ　■′−イ（・塗布する方、宍（ｄ
、粉末の状態で塗布するツノθ、トリクレン浴槽に分散
きぜ、］・リクレン脱脂洗浄と同時に何着さぜる方法、
並に樹脂などの貼ノγ〔効ＩＡｌ、を有するパイングー
に分散さぜ／こ溶液をスプ゛レー４、どで塗布する方法
などがあるが、最適には、アルミニウム製熱交換器の水
２７１５による漏水試験槽の水の代わりに、水に分散さ
せたシリカ微粉子の水溶液に、成型した熱交換器を浸演
し、漏れテストと同「１０に、シリカ微粒子水溶液を４
７１着させ、その後の水切り乾燥工程において乾燥さぜ
強固な親水性面を形成さぜる方法である。

ノリ力微粒イＱ１、その表面に７ラノールノ１（２（−
８ｉｌｌ（）を持っており、水中では解離し、負荷電を
待ち、安定状態に分散している。この懸濁水溶液を耐食
性を４１する皮膜１−に塗布し乾燥することによって硅
酸おｌ子が皮膜表面で固着しだり硅酸２＜７了が相互に
会合し、凝集して皮膜を形成する。

″ｒ＋３−固７どＩもしりＣ１１凝集した硅酸わ°を子
Ｇ４ｒｉ分赦しｔＩしく、皮膜表面から脱落しなくなり
、従って経時変化に対し、持続性を治する皮膜が形成さ
れる〇シリカ微粉子を分散させた水溶液Ｖこさらに低分
子−クイ酸塩、例えば、ケイ酸ソーダ、ケイ酸カリ、ケ
イ酸すチウｌ、などソリカ微Ｉ＜７．子に対して５〜５
０係イｌ−用いることによってより良！ｌｆ’ｊｒ皮膜
を形成することが出Ｎ（る○ 本発明に」、る／す力微粒子の塗布量６」親水性の彎求
度合によって異なるが、００１〜５　ｆ／ｍ’程度が良
好である。／リカ微粒子の何着）１；が０　、０１　ｆ
ｌ／ｍ”以ト″であると十分な親水１テ１面が（！′）
られ難く、５ｇＡ＋＋２以十てに経済的に不利である。

実施例１ 脱脂、’ｂ’ｆ浄しノ’（−７ルミニウノ、材（Ａ　ｌ
−１００、０，１４η聞厚）に熱硬化性ウレタン樹脂（
登録商標エラメトロンＥ−３７、第一工業製薬）１００
止Ｕ：部、硬化触媒（登録商標ｊ〜ラストロンキャタリ
ス）・：３２、第一工業製薬）　３　ｉＴ’ｃ　４一部
、イタ口・／アニン系顔ｒａｔ（登録商標Ｉｔ　Ｍブル
ー２Ｇ、東ｌｌインギ製潰）１重量部を８９７−１Ｊｊ
　ｉｉｉ部の脱イーオン水で希釈調整し／（−液を約１
５　ｇＡｎ’、塗布した後、熱風循環式オーブンで１６
０℃３分焼イ・］シ、約０．３〜０．４　ｆ／Ａｎ”の
皮膜片のフ０レコードアルミニウム板を作製し／ｃｏこ
の皮膜の剛アセトン払拭テストてし１１〜３回で剥１ζ
［１した。

このようにして形成したプレコートアルミーウム板をプ
レス加工油を塗布し成型加工を行い、銅・ぐイゾを組込
みアルミニウム製熱交換器を組人γてだ完成品をトリク
レンにて脱脂洗浄した後シリカ微粒子水溶液（登録商標
スノーテックスＣ，ＩＥＩ産化学）２００重４部、並に
ケイ酸カリ１（）重触部を７９０屯１１１部の水１１′
１水に希釈した浴槽に浸（貰し、アルミニウド、ｇ（ｌ
ｊ　４Ｉ７ｊ交換器の銅〕ξイゾ溶接部などの漏れテス
トと同時に浸漬塗布し、熱風循環式オーブンで１３０　
℃２［１分乾燥を行い、ケイ酸カリを含有するシリカ皮
膜約０．３〜Ｑ、４　ｆＡｒ＋’を形成させた。シリツ
ノ皮膜を形成させたアルミニウムフィン表面は水濡れ性
に富み、水の接触角は用度以下であった。

又、塩水噴霧試験に供した結果約２４０時間、白錆の発
生が認められなかった。

実施例２ 実施例１の硬化触媒３重用部の代わりに、タンニン酸を
１６重尾部を用いた実施例Ｉ表向−の素材、薬剤調整液
部に方法で作製した約０．３〜Ｑ、　４１７ｍ”の樹脂
皮膜の耐アセトン払拭デストて、皮膜が剥内１ｔする寸
で約３０回を要し、実施例１て得られる皮膜に較べ、優
れていた。

比較例■ 実施例１と同様の素材、薬品、並に方法で、０．３〜Ｏ
−４ｆｉ′７ｍ’のウレタン樹脂皮膜を形成させた後、
さらに、シリ力微粒子分１１を水溶ｌｆｋ　（登録商標
スノーテックスＣ１日産化学）　２００４１ｉ　眼部、
ケイ酸力’）　２０　Ｍ　敏部を７８０重（社）部の水
道水で希釈しだ灰理液をロールコート法で塗布した後、
熱風循環式オーブ／で１３０℃３分乾燥し、ノリヵ皮膜
を約０．３〜０．４　ｆ！、７ｍ”形成さぜた後プレス
加工油を塗布し、プレス成型加工を行った結果、ダイス
並にポンチの工」１、摩耗が激しく、実施例１に較べ、
工具寿命が約１／３〜１／４であった。

実施例；３ エチレン−アクリル酸共重合体ｔｉｒ４脂２２０’！、
四チアンモニア水、Ｉｉ　ｆ　、脱イオン水７３７７を
４．５　ｋＶＣ＋＋テ、１３０℃に保ち、約１時間攪４
１゛シながら、水にｒｉＪ溶化１７た後冷却し、さらに
２８係アンモニア水でｐＩＩ’Ｊ、５１：　０−５Ｆ（
二調整した樹脂固形分濃１灰２２チの樹脂水溶液を角り
、このν１１脂溶液を１０係濃度に脱イ刊ン水て柁釈し
７てイ！１だ水溶液に脱脂、清浄し７だアルミニウムー
１・１ル＆Ｃ塗布した後、熱風雰囲気１３０℃で約：３
０秒乾燥し１、約１．０　ｆｉ′Ａ＋＋’の而」食性皮
膜を形成さぜた’＆　′ｊ’：　Ｍ＋ｉ例１と同様にプ
レス成型加工工、トリクレン洗ｒｔ）Ｌ、シリ力微粒子
（登録商標スノーテックスＣ１１１産１に学）　２００
　ｆｎ、　ｆｉｔ″部を水道水８００Ｆ’ｊｉ）辻部で
希釈１／こｔ？Ｉ槽に浸（Ｊｆ　Ｌ、アルミニウｌ、製
熱交換器のμ（１れデストと同時にノリカ微粉子分散水
溶液を塗布１２、次いで乾燥することによって、水（Ｊ
ｌｌれ性が優れた接触角１０度以ドの皮膜を得／ζ。又
、塩水噴霧試験による耐食性能ｄ約３００時間で白錆の
発生はｄ忍められなかつン’ｃ　Ｏ 比較例２ 実施例３と同様の素材、薬品並に方法で、約１、０　ｆ
／ｒｎ”のイタ１脂皮膜を形成さぜ／・１後、さらにシ
リ力微粒子分散水溶液（登録商標スノーテックスＣ日産
化学）２００重量部を８００重量部の水道水で希釈しだ
処哩液をロールコートで塗布した後熱風循環式オーブン
で１３０℃３分乾燥し、ンリカ皮膜を約０．７９／ｎ？
形成させた後、プレス加工油を塗布し、プレス成型加工
を行った結果、ダイス並にポンチの工具摩耗が激し〈実
施例１に軸へ、二［具寿命が約１１５であり、さらにト
リクレン洗浄後は、水濡れ性は低下し、接触角は：′Ｉ
Ｏ〜（ｉｔＪ度となった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に体質顔料を含有しないｔ＜＋４脂皮膜を施
   した熱交換器用アルミニウムフィン板材を裁断およびゾ
   レス打抜成型加工した後、シリカ微粒子で表面処理する
   ことを特徴とするアルミニウム熱交換器の表面処理方法
   。
2. （２）表面にタンニン酸を含有−するウレタン樹脂溶液
   で皮膜を形成させた熱交換器用アルミニウムフィン板胴
   を裁断およびゾレス拐抜成型加工した後、シリカ微粒子
   −で表面処理することを特徴とするアルミニウム熱交換
   器の表面処理力、去。