JPS62172197A - フイン材 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は熱交換器用フィン材、待に水ヌレ性の改良され
たアルミフィン材に関する。

（従来の技術） 一般のルームエアコンやパッケージエアコンの熱交換器
には防食性を有するアルミフィンが用いられているが、
空調機の冷房運転時にアルミフィン表面が大気の露点以
下にまで冷却されると、フィン表面に大気中の水分が凝
縮水となって付着する。この場合フィン表面が１發水性
であると凝縮水が水滴となってフィン間にブリッジを形
成し、空気の通風路を狭めるため、通風抵抗が増大し電
力の損失、騒音、水飛び等の問題を生ずる。この問題は
アルミフィンの薄肉化、熱交換器の小型化が図られ、ア
ルミフィン間の開隔が一段と縮小された場合に特に顕著
に認められる。

フィン表面に付着した凝縮水が水滴となりにくくして、
通風抵抗を小さくし風ｍを多くすることによって、熱交
換効率を高めるべく、フィン表面に親水性（水ヌレ性）
を付与する試みがなされている。例えば、 （１）アルミニウム合金表面に親水竹皮１１！Ｊ（例　
ケイ酸塩処理、ベーマイト処理、現水性アクリル樹脂等
）を形成し、その上に界面活性剤層を設けたもの（特開
昭６０−１０３１９１号公報参照）があるが、これの欠
点としては、初期の水ヌレ性がそれ程高くなく、又長期
間の使用において水ヌレ性が劣化するという問題を生じ
た。さらには、親水性皮膜の耐久性に問題があり、化成
処理は製造上の問題があった。例えばベーマイト処理は
、９０℃以上で１０分以上処理する必要があり又、アル
カリ珪酸塩処理は処理後高温で焼付ける必要がある。

（２）アルミニウム合金表面に耐食性化学皮膜（クロメ
ート処理、ベーマイト処理、リン酸処理等）を形成し、
その表面に親水性被覆層（シリカゾル、ケイ酸塩等）を
設けたものがあるが、耐食性と親水性はよいが、この皮
膜は、非常に硬質で加工の際にフィン屈曲部にクラック
が生じたり、成形性が悪く、又、成型金型が摩耗し易い
等の欠点が生じる。さらには、長期間の使用において表
面の親水性が劣化するという問題を生じる。

（３）アルミニウム合金表面に親水性皮膜処理として界
面活性剤と合成シリカを含む水性塗料を塗布するものが
あるが、膜厚も厚く高温で焼付ける必要がある。又、長
期間の使用において表面の親水性が劣化するという問題
も生じる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、従来技術の欠点を解消して親水性（水
ヌレ性）の優れたアルミフィン材を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明により提供されるアルミフィン材は、アルミニウ
ムまたはその合金の箔もしくは薄板表面上に陽極酸化皮
膜を形成し、館記陽極酸化皮膜の外面に紫外線あるいは
電子線硬化型塗料り界面活性剤とからなる表面処理剤を
塗布、含浸させることにより形成された親水性皮膜を有
する構成を有する。

ＴｇＡ極・酸化後膜を形成させる箔もしくは薄板１は、
従来のアルミフィン材を構成するアルミニウムまたはそ
の合金から成るものでよい。アルミニウムまたは合金か
ら成る箔もしくは′薄板（以下、これをアルミ（合金）
￥３と略記する）の厚さは、成型性、熱交換効率１強゛
磨等を考慮して適宜設定される。

アルミ（合金）箔１の表面に陽極酸化皮膜２を形成する
赤、陽極酸化皮膜はアルミフィン材に要求される品質に
応じてアルミ（合金）箔の片面または両面に形成される
。陽極酸化皮膜２はアルミフィン材に特に優れた耐食性
を付与すべく形成されるので、耐食性を考慮してその厚
さを０．５μｓ以上にすることが望ましい。陽極酸化皮
膜の厚さが厚い程耐食性の優れたアルミフィン材が得ら
れるが、厚すぎるとアルミフィン材の変形加工時に皮膜
にクラックが生じ、耐食性が低下する恐れがあるので５
１ｍを超えない厚さが好ましい。

陽極酸化皮膜２は、従来公知の任意の方法に従って硫酸
、シュウ酸、リン酸またはそれらの混合物ｌの溶液中で
電解してアルミ（合金）箔の表面に形成される。

次いで、こうして形成された陽極酸化皮膜２の外面に紫
外線あるいは電子線硬化型塗料と界面活性剤とからなる
表面処理剤を塗布、含浸させ、親水性皮膜４を形成せし
める。

前記表面処理剤の一成分として使用される紫外１！ｉ！
硬化型塗料は、重合性官能基をもつブレポリマ−９反応
性希釈剤（モノマー）　Ｊ５よび光重合開始剤の３主要
成分からなり、これに重合促進剤、安定剤、レベリング
材、消泡剤１着色剤などの塗料添加剤を配合してもよい
。電子ｉ　硬化！８！塗料は、光重合間始剤を添加しな
い点を除いて紫外線硬化型塗料と実質的に同一の組成を
有する。紫外線（電子線）硬化型塗料の各主要成分につ
いてアクリル系塗料を例にとって詳しく説明すると、代
表的なプレポリマーとしてはポリエステルアクリレート
、ポリエーテルアクリレート、ウレタンアクリレート、
エポキシアクリレート、ポリアセタールアクリレート等
が例示され、反応性モノマーとしては２−エチルへキシ
ルアクリレート、ｎ−ステアリルアクリレート、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、　２−ヒドロキシプロピ
ルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、シクロ
へキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリ
レ−１−、，２，２−ヒドロキシエチルアクリロイルホ
ザスフエート、エトキシエトキシエチルアクリレート、
１．６−ヘキサンシオールジアクリレー１・。

ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレング
リコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジア
クリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチ
ルグリコールジアクリレート。

トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリス
リト−ルジアクリレート、ジペンタエリスリトールへキ
サアクリレート等が例示され、光重合開始剤としては２
−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ
安息香酸メチル、２．２−ジェトキシアセトフェノン、
ベンジルジメチルケタール、１−フェニル−１，２−プ
ロパンジオン−２−（α−エトキシカルボニル）オキシ
ム、ベンゾフェノン、０−ベンゾイル安息香酸メチル。

４．４′−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、４゜４
′−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ベンジル、ベ
ンゾイン、ベンゾインエチルエーテル。

ベンゾインイソブチルエーテル、４′　−イソプロピル
−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン、２
−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン、２−メ
チルチオキサントン、クロロチオキサン］・ン、α、α
−ジクロロ−４−フェノキシアセトフェノン、　１−ヒ
ドロキシシクロへキシルフェニルケトン等が例示されう
る。

前記表面処理剤のもう一方の成分として使用される界面
活性剤は特に制限されないが、パーフルオロアルキルス
ルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パー
フルオロアルキルエチレンオキシド ルアンモニウム塩，パーフルオロアルギルポリオキシエ
チレンエタノール、フッ素化アルキルエステル等のフッ
化太４ヒネ気乗界面活性剤および有機二塩塁性酸（マロ
ン酸，コハク酸，グルタル酸．アジピン酸．マレイン酸
．フマル酸，フタル酸．イソフタル酸．テレフタル酸等
）のＣ　　　アルキル１〜２４ エステルスルフォン化物に代表されるアニオン系界面活
性剤が好適に使用されうる。これら界面活性剤を混合し
て使用してもよい。

表面処理剤中の紫外線（電子線）硬化型塗料と界面活性
剤の配合割合は所要の皮膜特性に応じて１！ｌ！！ｆｉ
され、耐食性が強く要求される場合には紫外ばよい。

表面処理剤を陽極酸化皮膜２の表面から垂直に伸びた多
数の小孔３に封孔処即を施した後陽極酸化皮ｌｌ！の外
面に塗布しても、十分な親水性を付性することが可能で
あるが、こうして付与された親水性に持続性を持たせ且
つより高い耐食性を付与するためには、軽度の封孔処理
で処理を中１９ｉするましい。こうすることにより、浸
れた親水性を持続的に保持することができる他、耐食性
およびプレス成形時の滑性度を高めこともできる。表面
処理剤を陽極酸化皮膜の小孔の奥まで十分均一に含浸さ
せるためには、陽極酸化皮膜が形成されたアルミ（合金
）箔を表面処理剤を入れた槽にただ単に浸漬させるので
はなく、浸漬過程で槽を減圧状態に保持するか、または
アルミ（合金）箔と槽に振ｖ１等の衝撃を与えるのが好
ましい。槽内の液温は常温でもよいが、加熱加温すると
表面処理剤の粘度が低下し陽極酸化皮膜の小孔の奥まで
該処理剤が含浸しうるので好ましい。

表面処理剤の塗布グは必要に応じた塗膜厚さとなるよう
適宜調整されるが、陽極酸化皮膜の外面に乾燥状態でＯ
，ＯＳ〜５ｇ／尻の厚さの皮膜が形成されるような塗布
量が好ましい。皮膜厚さが０．０５３／ｍ未満では所望
の効果が得られず、逆に５ｇ／Ｔｄを超えると得られた
アルミフィン材の熱伝導性が悪くなるので好ましくない
。

本発明においては、陽極酸化皮膜の外面に表面処理剤を
適当呈塗布後、従来公知の紫外線または電子ｒＡ硬化装
置を用いて親水性皮膜を形成せしめる。

（実施例） 以下、本発明フィン材の実施例を示すが、これらは非限
定的実施例にすぎず本発明の趣旨・思想を逸脱しない限
り変更可能である。

支亙■ユ 厚さ８０ＩＪＭのアルミニウム合金１（ＪＩＳＨ４１６
０、３００４軟質）に、下記条件下で陽極酸化処理を施
して箔の両面に片面当りの厚さが１１ｊｆＲの陽極酸化
皮膜を形成した。

処理浴　　１５容吊％Ｈ２ＳＯ２，２５℃陰　　極　　
　カーボン板 電流密度　　　２Ａ／ｄｍ 陽極酸化皮膜を形成したアルミ合金箔コイルを水洗、乾
燥後、複数の箔サンプルを作成した。サンプルを、ポリ
エステルアクリレート系紫外線硬化装置Ｆ３１　［ＰＶ
−２ニス、栄華色素化学工業■１とアニオン系界面活性
剤（ジアルキルスルホン酸すトリウム）とからなる表面
処理剤の溶液の密閉１ａに浸漬し、６０ｍｍＨｇの減圧
状態下で５分間保持して陽極酸化処理の外面および小孔
内に表面処理剤を塗布、含浸させた。その後、８０〜１
６０Ｗ／ｃｍの高圧水銀ランプを備えた紫外線硬化装置
でサンプルに紫外線を１〜３秒間照則して、親水性皮膜
を形成させた°。

界面活性剤のく塗料１００重量％に対する）添加間を表
１に示ずように変化させて複数回実験を繰返した。

得られた陽極酸化皮膜、親水性皮膜が順次形成されたア
ルミ合金箔について、下記試験を行った。

試験項　および方法 １）初期親水性： 箔作成俊の表面の水の接触角（単位：度）を測定した。

２）耐水性： 箔に湿潤２分、乾燥６分の１ザイクルを５００サイクル
繰返して実施した後の表面の水の接触角を測定した。

３）耐候性： ＪＩＳ−Ｄ−０２０５に準じてサンシャインウェザ−メ
ーター照（ト）後の箔の塗膜変化を調べた。

４）耐食性： Ｊ　Ｉ　５−Ｚ−２３７１に準じて塩水噴霧試験後の箔
の塗膜変化を調べた。

上記試験結果を表１に示す。

Ｌユ （以下余白） 実施例２ 実施例１を繰返した。但し、陽極酸化処理時に箔の巻取
り速度を変えて合金芯の両面に片面当りの厚さが３ｍの
陽極酸化皮膜を形成した。

得られた陽極酸化皮膜、親水性皮膜が順次形成されたア
ルミ合金箔の性能を、実施例１と同様にして測定した。

その結果を表２に示す。

Ｌユ 叉１０粗旦 実施例１で作成した陽極酸化皮膜１ＪＪＭが形成された
アルミ合金箔に、脱イオン水を用いてｐＨ６。

温度９８℃で１０分間封孔処理した。

（ｑられた封孔処理済アルミ合金箔を、５０〜６０℃に
加温した、ポリエステルアクリレート系紫外線硬化型塗
料（ＰＶ−２ニス、栄華色素化学工業）とアニオン系界
面活竹剤（ジアルキルスルホン酸す］・リウム）とから
なる表面処理剤の溶液を入れた密閉槽に浸漬し、６０ｍ
ｍＨｇの減圧状態下で５分間保持して陽極酸化皮膜の外
面および小孔内に塗布、含浸さＶた。その後実施例１と
同様に処理して得られたアルミ合金箔の性能を調べた。

その結果を表３に示す。

（以十余白） 表３ 実施例４ 実施例１を繰返した。但し、表面処理剤溶液を入れた槽
を減圧状態に保持する代りに、５０〜６０℃に；」０渇
した槽に表面処理剤溶液を入れてこの槽に箔を浸漬させ
、この槽に周波数２６ｋＨ２、出力　１５０ＷのＪｉ３
音波振動を加えながら５分間保持した。

１ｑられた酒の性能を実施例１と同様にして測定した結
果を表４に示す。

表４ （作用） 本発明のフィン材は、陽極酸化皮膜の作用により優れた
耐食性および親水性を有する。

本発明のフィン材は、表面に界面活性剤を含む皮膜が形
成されているので、優れた親水性、耐水性を有する。

本発明のフィン材は、親水性皮膜の形成に使用される紫
外線または電子線硬化型塗料が固形分は高いが粘度の低
い特性を有しているので、ピンホールのない、叩ら優れ
た耐食性の皮膜を有する。

また、耐食性が要求されるフィン材を製造するのに溶剤
型高分子（剥脂、水溶性高分子樹脂等の従来の表面処理
剤を用いたときには塗膜を薄くするとピンホールが発生
しやりいため塗膜を厚くしなければならなかったが、本
発明では上記した特性を有する塗料を使用しているので
ピンホールのない極薄の皮膜を形成することも可能であ
る。加えて、本発明では膜厚の薄い皮膜を紫外線または
電子線硬化型塗料の使用に形成することができ、しかも
得られた皮膜が可撓性を有しているので、本発明のアル
ミフィン材はプレス加工時の成形性の点でも優れている
。

本発明において表面処理剤を陽極酸化皮膜の小孔の奥ま
で含浸させると、耐食性がより改善され、優れた親水性
が長期間持続されうる。

従来のアルミフィン材では１００〜１５０−程度の比較
的厚いアルミ箔が使用されているため、この箔の表面に
親水性皮膜を形成すべく樹脂を焼付は塗装すると非常に
大きな熱量が必要となって生産性が下がることに加えて
、焼付は温度のバラツキによって塗膜物性に差が生じや
すい欠点があったが、本発明において親水性皮膜の形成
に紫外線または電子線硬化方法を用いているので、従来
に比べて極めて短時間′Ｃ極薄均一な皮膜が形成され、
生産性の点で優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は陽極酸化皮膜を両面に形成したアルミ（合金）
箔の断面図であり、第２図はアルミ（合金）箔の表面に
陽穫酸化皮膜、親水性皮１１Ｑを順次形成した本発明ア
ルミフィン材の断面図である。 １・・・・・・アルミ（合金）酒、２・・・・・・陽極
酸化皮膜、３・・・・・・小孔、　　　　　　　４・・
・・・・親水性皮膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　アルミニウムまたはその合金の箔もしくは薄板
   の表面に陽極酸化皮膜を形成し、その陽極酸化皮膜の外
   面に紫外線または電子線硬化型塗料と界面活性剤とから
   なる表面処理剤を塗布後紫外線または電子線を照射して
   親水性皮膜を形成してなる熱交換器用アルミフィン材。
2. （２）　表面処理剤が陽極酸化皮膜の小孔に含浸されて
   いる特許請求の範囲第１項記載のフィン材。