JPS63262238A - Heat-exchanger fin material - Google Patents
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はアルミニウムもしくはアルミニウム合金から
なる熱交換器フィン材に関し、特に耐食性、親水性、耐
薬品性に優れた熱交換器フィン材に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a heat exchanger fin material made of aluminum or an aluminum alloy, and particularly to a heat exchanger fin material having excellent corrosion resistance, hydrophilicity, and chemical resistance.
従来の技術
熱交換器フィン材としては、軽量でかつ加工性、熱伝導
性に優れたアルミニウムもしくはアルミニウム合金が従
来から広く使用されているが、従来の一般的な熱交換器
フィン材は、アルミニウム等の金属表面に耐食性向上等
のための表面処理を積極的に行なわずに、薄板素地をそ
のまま加工して使用に供することが多かった。しかしな
がらこのような熱交換器フィンでは、使用中に冷却作用
によって表面に凝縮した水分によりアルミニウムが早期
に腐食していわゆる自続（水酸化アルミニウム）が発生
する欠点があった。またフィン表面に凝縮した水の層が
通風抵抗となって熱交換効率を低下させ、そのため冷却
用ファンの大型化が必要となって機器全体の大型化が避
けられず、また水の層が送風によって共鳴して騒音が発
生するという欠点があった。Conventional technology Aluminum or aluminum alloys have been widely used as heat exchanger fin materials because they are lightweight and have excellent workability and thermal conductivity. In many cases, the thin plate base material was processed and put to use as is, without actively performing any surface treatment to improve corrosion resistance or the like on the metal surface. However, such heat exchanger fins have the disadvantage that during use, moisture condensed on the surface due to the cooling effect causes the aluminum to corrode early, resulting in so-called self-sustaining (aluminum hydroxide). In addition, the layer of water condensed on the fin surface acts as ventilation resistance and reduces heat exchange efficiency, making it necessary to use a larger cooling fan and making the entire device larger. This has the disadvantage that it resonates and generates noise.
これらの欠点を解消するため、アルミニウム表面に自続
が発生しないように耐食性を向上さぜたりあるいはアル
ミニウム表面と凝縮水分とのぬれ性（親水性）を改善し
て凝縮水を薄く保つようにして熱交換効率の低下や騒音
の発生を防止するための被覆層をアルミニウム表面層に
形成した熱交換器フィンが既に採用されている。In order to eliminate these drawbacks, it is necessary to improve the corrosion resistance of the aluminum surface so that self-sustaining does not occur, or to keep the condensed water thin by improving the wettability (hydrophilicity) between the aluminum surface and condensed water. Heat exchanger fins in which a coating layer is formed on an aluminum surface layer to prevent a decrease in heat exchange efficiency and the generation of noise have already been adopted.
・このような被覆層を形成する方法としては、素材をフ
ィンに成形した後に被覆する方法（ポストコート法）も
おるが、最近では工程の簡略化、被覆層の均−性等の観
点から、フィン成形前のアルミニウム薄板に皮膜を形成
して、その後に成形する方法（プレコート法）を採用す
る傾向が強まっている。ところでプレコート法を採用す
る場合、表面の被覆層には、前述のような耐食性および
親水性のほか、耐薬品性も優れていることが必要とされ
る。すなわらプレコート法に従って予め被覆層を形成し
た後にフィン成形を行なうにあたっては、成形の容易化
や成形材の疵の発生等を防止するため、潤滑油や潤滑剤
が用いられているが、成形後これらを除去するためトリ
クレン等の有機溶剤で表面を洗浄することが行なわれて
おり、この洗浄の際に被覆層が洗い流されたり変質した
りすれば、前述の被覆層形成による効果が期待できなく
なるから、有機溶剤等に対する耐性が良好であることが
要求され、これを一般に耐薬品性と称している。・As a method for forming such a coating layer, there is a method of coating the material after forming it into a fin (post-coating method), but recently, from the viewpoint of simplifying the process and uniformity of the coating layer, There is a growing tendency to adopt a method (pre-coat method) in which a film is formed on a thin aluminum plate before fin forming and then formed. By the way, when the pre-coating method is employed, the surface coating layer is required to have excellent chemical resistance as well as the above-mentioned corrosion resistance and hydrophilicity. In other words, when performing fin molding after forming a coating layer in advance according to the pre-coating method, lubricating oil or lubricant is used to facilitate molding and prevent the formation of defects in the molded material. Afterwards, to remove these, the surface is cleaned with an organic solvent such as trichlene, and if the coating layer is washed away or deteriorated during this cleaning, the effect of the coating layer formation described above cannot be expected. Therefore, it is required to have good resistance to organic solvents and the like, and this is generally referred to as chemical resistance.
これらの要求に対し、従来から主として耐食性付与のた
めに無機皮膜であるクロメート処理皮膜、陽極酸化皮膜
、ベーマイト皮膜、水ガラス等が使用されており、また
比較的親水性に優れたものとしてはシリカやアルミナな
どの無機物質を有機樹脂に混合した被覆層を形成する技
術（特開昭５４−’１４２６５０号、特開昭５５−９９
９７６号）が知られており、さらに主として耐食性付与
のため水溶性アクリル樹脂等の有機被覆層を形成する技
術も知られている。To meet these demands, inorganic films such as chromate-treated films, anodic oxide films, boehmite films, water glass, etc. have been used mainly to impart corrosion resistance, and silica, which has relatively excellent hydrophilicity, has been used. Technology for forming a coating layer in which an inorganic substance such as or alumina is mixed with an organic resin (JP-A-54-'142650, JP-A-55-99)
No. 976) is known, and a technique of forming an organic coating layer such as a water-soluble acrylic resin mainly for imparting corrosion resistance is also known.
発明が解決すべき問題点
従来のクロメート処理皮膜等の無機皮膜は、耐食性の改
善には有効であるが、親水性に劣り、そのため熱交換効
率の低下や騒音の発生等の問題が生じることを免れ得な
かった。一方シリカやアルミナ等の無機物質を有機樹脂
に混合した被覆層においては、親水性の点ではやや優れ
ているが、混合物であるために塗膜に欠陥箇所が多くな
り勝ちであり、そのため耐食性に問題がある。ざらに水
溶性アクリル樹脂等の有機被覆層は、耐食性には優れて
いるが、親水性の点で劣り、そのため熱交換効率の低下
や騒音の発生などの問題が生じていた。Problems to be Solved by the Invention Conventional inorganic coatings such as chromate-treated coatings are effective in improving corrosion resistance, but they are inferior in hydrophilicity, resulting in problems such as reduced heat exchange efficiency and noise generation. I couldn't escape it. On the other hand, coating layers made by mixing inorganic substances such as silica and alumina with organic resins are somewhat superior in terms of hydrophilicity, but because they are mixtures, they tend to have many defects in the coating, and therefore have poor corrosion resistance. There's a problem. Although organic coating layers such as water-soluble acrylic resins have excellent corrosion resistance, they have poor hydrophilicity, which causes problems such as a decrease in heat exchange efficiency and generation of noise.
したがって従来は、耐食性、親水性、耐薬品性の全てに
優れた熱交換器フィン材は存在しなかったのが実情であ
る。Therefore, the reality is that conventionally there has been no heat exchanger fin material that has excellent corrosion resistance, hydrophilicity, and chemical resistance.
ここで、親水性が良好であれば、一般には水を透過させ
易くなって腐食し易くなり、耐食性が劣ることになる。Here, if the hydrophilicity is good, it generally becomes easier for water to permeate and is more likely to corrode, resulting in poor corrosion resistance.
一方耐食性を向上させるためには、水分を排除してはじ
き易くすることが有効であるが、このようにすれば親水
性は劣ることになる。On the other hand, in order to improve corrosion resistance, it is effective to exclude water and make it easier to repel water, but this will result in poor hydrophilicity.
しかって従来は、親水性と耐食性とは相反するものとさ
れ、両者が同時に優れた被覆層を得ることは困難とされ
ていたのである。However, in the past, hydrophilicity and corrosion resistance were considered to be contradictory, and it was difficult to obtain a coating layer that was excellent in both properties at the same time.
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、耐
食性、親水性、耐薬品性のいずれにおいても優れた特性
を有する熱交換器フィン材、特にプレコート法によるフ
ィン材を提供することを目的とするものである。This invention was made against the background of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat exchanger fin material having excellent properties in terms of corrosion resistance, hydrophilicity, and chemical resistance, especially a fin material produced by a precoating method. It is something to do.
問題点を解決するための手段
この発明は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金を
基材とする熱交換器フィン材において、その表面に耐食
性皮膜が形成され、さらにその耐食性皮膜の上に、親水
性有機化合物としての水溶性セルロース樹脂もしくはポ
リビニルアルコールの１種または２種と、親水性無機化
合物としてのケイ酸塩、シリカ、アルミナゾルの１種ま
たは２種以上と、有機硬化剤としてのメラミン樹脂、尿
素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂の１種または２種以上と
からなる被覆層が形成されていることを特徴とするもの
である。Means for Solving the Problems This invention provides a heat exchanger fin material made of aluminum or aluminum alloy as a base material, in which a corrosion-resistant film is formed on the surface of the heat exchanger fin material, and a hydrophilic organic compound is further applied on the corrosion-resistant film. one or two types of water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol, one or more types of silicate, silica, alumina sol as a hydrophilic inorganic compound, and melamine resin, urea resin, benzoguanamine as an organic hardening agent. It is characterized in that a coating layer made of one or more resins is formed.
ここで、前記被覆層における有機硬化剤としてのメラミ
ン樹脂、尿素樹脂もしくはベンゾグアナミン樹脂の１種
または２種以上の合計含有量は、前記親水性有機化合物
の固形分に対して０．１〜５０ｗｔ％の範囲内が好まし
い。Here, the total content of one or more of melamine resin, urea resin, or benzoguanamine resin as an organic curing agent in the coating layer is 0.1 to 50 wt% based on the solid content of the hydrophilic organic compound. It is preferably within the range of .
また親水性無機化合物の合計含有量は、親水性有機化合
物の固形分に対して１〜６０ｗｔ％の範囲内が好ましい
。Moreover, the total content of the hydrophilic inorganic compounds is preferably within the range of 1 to 60 wt% based on the solid content of the hydrophilic organic compounds.
ざらに下層の耐食性皮膜としては、水溶性アクリル樹脂
もしくは水溶性ウレタン樹脂からなる有機皮膜、あるい
はクロメート皮膜、ベーマイト皮膜もしくは陽極酸化皮
膜からなる無機皮膜、また水溶性樹脂にクロム酸を添加
して処理した有機・無機複合皮膜のうちから選ばれたも
のを好適に使用することができる。The corrosion-resistant coating on the bottom layer can be an organic coating made of water-soluble acrylic resin or water-soluble urethane resin, or an inorganic coating made of chromate coating, boehmite coating, or anodized coating, or treated by adding chromic acid to the water-soluble resin. A selected organic/inorganic composite film can be suitably used.
作 用
この発明の熱交換器フィン材においては、その表面に耐
食性皮膜が形成され、ざらにその耐食性皮膜の上層とし
て、水溶性セルロース樹脂もしくはポリビニルアルコー
ルの１種または２種と、ケイＩ！塩、シリカ、アルミナ
ゾルの１種または２種以上と、メラミン樹脂、尿素樹脂
、ベンゾグアナミン樹脂の１種または２種以上とからな
る被覆層が形成されている。ここで、水溶性セルロース
樹脂もしくはポリビニルアルコールは、有機硬化剤とし
てのメラミン樹脂、尿素樹脂もしくはベンゾグアナミン
樹脂の存在によって架橋反応が生じ、したがって上層の
被覆層は架橋構造を有するものとなる。Function: In the heat exchanger fin material of the present invention, a corrosion-resistant film is formed on the surface of the heat exchanger fin material, and as an upper layer of the corrosion-resistant film, one or two of water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol and Kei I! A coating layer is formed of one or more of salt, silica, and alumina sol, and one or more of melamine resin, urea resin, and benzoguanamine resin. Here, a crosslinking reaction occurs in the water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol due to the presence of a melamine resin, urea resin, or benzoguanamine resin as an organic curing agent, so that the upper coating layer has a crosslinked structure.
水溶性セルロース樹脂もしくはポリビニルアルコールは
、親水性基である水酸基（−ＯＨ）を多数持っているた
め、親水性が良好で水となじみやすいが、その反面それ
自体では耐食性が劣る。しかしながらこれらの有機化合
物にメラミン樹脂等の有機硬化剤を併存させることによ
って、有機硬化剤とこれらの有機化合物の水酸基とで架
橋反応を起こさせ、所要の親水性を害することなく、耐
食性を向上させる。すなわち上層の被覆層の内部は架橋
構造となっているため緻密であり、そのため表面の親水
性は良好に保ったまま、透水性は低くなり、耐食性を向
上させることができ、下層に耐食性皮膜が形成されてい
ることと相俟って、耐食性が著しく良好となる。また架
橋反応による高分子化によって上層の被覆層の耐薬品性
も向上される。さらに、被覆層に含有されるケイ酸塩、
シリカもしくはアルミナゾルも、水と極めてなじみやす
い親水性の著しく優れた無機化合物であり、このような
親水′性に著しく優れた無機化合物を混合することによ
って、水溶性セルロース樹脂もしくはポリビニルアルコ
ールの有する親水性との相乗効果により被覆層の親水性
を水溶性セルロース樹脂もしくはポリビニルアルコール
の１種または２種と有機硬化剤のみからなる場合よりも
さらに向上させることができる。またこれらの親水性無
機化合物の存在によって上層の被覆層表面は凹凸が与え
られて粗面化され、これによっても親水性は一層向上さ
れる。さらに、この発明の熱交換器フィン材では、薄板
基材表面に下層として耐食性皮膜が形成されており、こ
の下層と上層の耐食性向上効果が相俟って、耐食性が著
しく優れることになる。Water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol has a large number of hydroxyl groups (-OH) that are hydrophilic groups, so it has good hydrophilicity and is easily compatible with water, but on the other hand, it has poor corrosion resistance by itself. However, by coexisting an organic curing agent such as melamine resin with these organic compounds, a crosslinking reaction occurs between the organic curing agent and the hydroxyl groups of these organic compounds, improving corrosion resistance without impairing the required hydrophilicity. . In other words, the inside of the upper coating layer has a cross-linked structure and is dense, so the surface maintains good hydrophilicity while reducing water permeability and improving corrosion resistance. Coupled with this, corrosion resistance is significantly improved. Moreover, the chemical resistance of the upper coating layer is also improved by polymerization through crosslinking reaction. Furthermore, silicate contained in the coating layer,
Silica or alumina sol are also extremely hydrophilic inorganic compounds that are extremely compatible with water, and by mixing such inorganic compounds with extremely hydrophilic properties, the hydrophilic properties of water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol can be improved. Due to the synergistic effect, the hydrophilicity of the coating layer can be further improved than when it is composed of only one or two of water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol and an organic curing agent. Furthermore, the presence of these hydrophilic inorganic compounds makes the surface of the upper coating layer rough and roughened, thereby further improving hydrophilicity. Furthermore, in the heat exchanger fin material of the present invention, a corrosion-resistant film is formed as a lower layer on the surface of the thin plate base material, and the corrosion resistance of the lower layer and the upper layer is combined, resulting in extremely excellent corrosion resistance.
したがってこの発明によれば、耐食性皮膜を下層とし、
ざらにその表面に前述のような被覆層を形成することに
よって、耐食性、親水性、耐薬品性のいずれもが優れた
熱交換器フィン材を得るこ ・とができる。Therefore, according to this invention, the corrosion-resistant film is used as the lower layer,
By forming a coating layer as described above on its surface, it is possible to obtain a heat exchanger fin material having excellent corrosion resistance, hydrophilicity, and chemical resistance.
発明の実施のための具体的な説明
基材としてのアルミニウムもしくはアルミニウム合金か
らなる薄板の表面に形成される耐食性皮膜は、有機皮膜
、無機皮膜、有機・無機複合皮膜のいずれでも良く、こ
れらのうち有機皮膜としては、例えば水溶性エポキシ樹
脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性ウレタン樹脂、水溶性
アルキド樹脂、水溶性酢酸ビニル樹脂など、あるいはそ
れらの誘導体を用いることができる。無機皮膜としては
、例えばクロメート処理被覆、陽極酸化皮膜、ベーマイ
ト被覆や水ガラス、ジルコニウム処理被覆等を用いるこ
とができる。さらに、有機・無機複合皮膜としては、水
溶性の有機樹脂にクロム酸を添加した皮膜、例えば水溶
性アクリル樹脂にクロム酸を添加して処理した皮膜を用
いることができる。Specific explanation for carrying out the invention The corrosion-resistant film formed on the surface of a thin plate made of aluminum or aluminum alloy as a base material may be an organic film, an inorganic film, or an organic/inorganic composite film. As the organic film, for example, water-soluble epoxy resin, water-soluble acrylic resin, water-soluble urethane resin, water-soluble alkyd resin, water-soluble vinyl acetate resin, or derivatives thereof can be used. As the inorganic coating, for example, a chromate coating, an anodized coating, a boehmite coating, water glass, a zirconium coating, etc. can be used. Further, as the organic/inorganic composite film, a film obtained by adding chromic acid to a water-soluble organic resin, for example a film obtained by adding chromic acid to a water-soluble acrylic resin, can be used.
ここで、下層としての耐食性皮膜に有機皮膜または有機
・無機複合皮膜を用いる場合、その被覆量は０．３〜３
．０９／ｍの範囲内が好ましい。一方無機皮膜を用いる
場合は、クロメート処理被覆で３〜２０００ｍ３７だの
被覆量、ベーマイト被覆、陽極酸化皮膜、水ガラス、ジ
ルコニウム処理被覆で０．１〜３．０ＩＪｔｎの皮膜厚
みとすることが好ましい。Here, when an organic film or an organic/inorganic composite film is used as the corrosion-resistant film as the lower layer, the coating amount is 0.3 to 3
．． 09/m is preferable. On the other hand, when an inorganic coating is used, it is preferable that the coating amount is 3 to 2000 m37 for the chromate coating, and the coating thickness is 0.1 to 3.0 IJtn for the boehmite coating, anodized coating, water glass, or zirconium coating.
これらの被１ｆｆｉもしくは皮膜厚さの下限値未満では
充分に耐食性を向上させることができず、一方上限値を
越えればそれ以上の耐食性向上はわずかであるにもかか
わらず製造コストが著しく上昇する。If the coating thickness is less than the lower limit of 1ffi or the coating thickness, the corrosion resistance cannot be sufficiently improved, whereas if the upper limit is exceeded, the manufacturing cost increases significantly, although further corrosion resistance improvement is slight.
なお耐食性皮膜からなる下層は、１層に限られるもので
はなく、２層以上に形成しても良い。Note that the lower layer made of the corrosion-resistant film is not limited to one layer, and may be formed in two or more layers.
また下層の耐食性皮膜を特にクロメート処理皮膜とすれ
ば、皮膜自体の耐食性のみならず、クロメート処理皮膜
中のクロム化合物と上層の被覆層中の有機化合物との架
橋反応等の相互作用によって耐食性が一層向上し、両層
の耐食性の効果の総和以上の優れた耐食性を得ることが
できる。またこの場合上述の架橋反応等によって下層と
上層との密着性が向上する効果も得られる。Furthermore, if the lower corrosion-resistant film is a chromate-treated film, not only the corrosion resistance of the film itself but also the interaction between the chromium compound in the chromate-treated film and the organic compound in the upper coating layer, such as a crosslinking reaction, will further improve the corrosion resistance. It is possible to obtain excellent corrosion resistance that is greater than the sum of the corrosion resistance effects of both layers. Further, in this case, the effect of improving the adhesion between the lower layer and the upper layer is also obtained by the above-mentioned crosslinking reaction and the like.
一方、この発明のフィン材における上層としての被覆層
の主構成要素である水溶性セルロース樹脂もしくはポリ
ビニルアルコールは、いずれも親水性基である水酸基（
−ＯＨ）を有するものであって親水性が良好であるが、
ここで水溶性セルロース樹脂とは、セルロースおよびそ
のエステルあるいはエーテル等の誘導体の総称であり、
またこれらの混合物であっても良い。またポリビニルア
ルコールとは、一部ケン化した高分子鎖を有する水に可
溶のポリビニルアルコールを含むものである。そして水
溶性セルロース樹脂とポリビニルアルコールとは、いず
れか一方を単独で用いても、両者を混合して用いても良
い。On the other hand, water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol, which are the main constituents of the upper coating layer in the fin material of the present invention, both contain hydroxyl groups (
-OH) and has good hydrophilicity,
Here, water-soluble cellulose resin is a general term for cellulose and its derivatives such as esters or ethers.
It may also be a mixture of these. Moreover, polyvinyl alcohol includes water-soluble polyvinyl alcohol having a partially saponified polymer chain. The water-soluble cellulose resin and polyvinyl alcohol may be used alone or in combination.
また上層の被覆層中に含まれるメラミン樹脂、尿素樹脂
もしくはベンゾグアナミン樹脂は、前述の水溶性セルロ
ース樹脂もしくはポリビニルアルコールと架橋反応を起
こさせるための有機硬化剤であって、このような有機硬
化剤を含ませて架橋反応を生せしめることにより、表面
の親水性を害することなく、耐食性を向上させることが
できる。The melamine resin, urea resin, or benzoguanamine resin contained in the upper coating layer is an organic curing agent for causing a crosslinking reaction with the aforementioned water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol. By causing the crosslinking reaction to occur, corrosion resistance can be improved without impairing the hydrophilicity of the surface.
ここでメラミン樹脂としては、メチル化メラミン樹脂の
誘導体も含まれる。また２種以上の有機硬化剤を混合し
て用いても良いことは勿論である。Here, the melamine resin also includes derivatives of methylated melamine resin. It goes without saying that two or more types of organic curing agents may be used in combination.
このような有機硬化剤の被覆層中における含有量は、親
水性有機化合物である水溶性セルロース樹脂もしくはポ
リビニルアルコールの１種または２種の合計の固形分に
対して、０．１〜５０ｗｔ％の範囲内が好ましい。有機
硬化剤が０．１ｗｔ％未満では、親水性は良好であるが
架橋反応が不充分となるため、充分な耐食性を得ること
ができない。一方有機硬化剤がｓｏｗｔ％を越えれば、
架橋反応が過度に進行する結果、耐食性は優れるものの
、親水性を発揮するための水酸基が過度の架橋反応によ
り消費されて、親水性を害する結果となる。したがって
メラミン樹脂等の有機硬化剤の合計含有量は、耐食性と
親水性の両者を同時に満足させるために前記の範囲内と
することが望ましい。The content of such an organic curing agent in the coating layer is 0.1 to 50 wt% based on the total solid content of one or two of the hydrophilic organic compounds, such as water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol. Preferably within this range. If the amount of the organic curing agent is less than 0.1 wt%, the hydrophilicity is good, but the crosslinking reaction is insufficient, so that sufficient corrosion resistance cannot be obtained. On the other hand, if the organic curing agent exceeds sowt%,
As a result of the crosslinking reaction proceeding excessively, although corrosion resistance is excellent, the hydroxyl groups for exhibiting hydrophilicity are consumed by the excessive crosslinking reaction, resulting in a loss of hydrophilicity. Therefore, the total content of organic curing agents such as melamine resin is preferably within the above range in order to simultaneously satisfy both corrosion resistance and hydrophilicity.
また被Ｎ層に含まれるケイ酸塩、シリカ、もしくはアル
ミナゾルは、既に述べたように親水性の著しく優れた無
機化合物であって、このような無機化合物の存在によっ
て、親水性有機化合物である水溶性セルロース樹脂もし
くはポリビニルアルコールとの相乗的効果により親水性
をさらに向上させ、またその無機化合物の存在により被
覆層表面が粗面化されることも親水性の向上に寄与する
。In addition, the silicate, silica, or alumina sol contained in the N layer is an inorganic compound with extremely high hydrophilicity, as mentioned above, and the presence of such an inorganic compound makes it difficult to dissolve water-soluble hydrophilic organic compounds. The hydrophilicity is further improved by the synergistic effect with the cellulose resin or polyvinyl alcohol, and the roughening of the surface of the coating layer due to the presence of the inorganic compound also contributes to the improvement of the hydrophilicity.
このようなケイ酸塩等の親水性無機化合物の合計含有担
は、水溶性セルロース樹脂もしくはポリビニルアルコー
ルの１種または２種以上の合計の固形分に対して１〜６
０ｗｔ％の範囲内が好ましい。１ｗｔ％未満では親水性
を向上させる効果が充分に得られず、一方６０ｗｔ％を
越えてもそれ以上の親水性向上効果は期待できずまた製
造コストも上昇する。The total content of hydrophilic inorganic compounds such as silicates is 1 to 6% based on the total solid content of one or more water-soluble cellulose resins or polyvinyl alcohols.
It is preferably within the range of 0 wt%. If it is less than 1 wt%, a sufficient effect of improving hydrophilicity cannot be obtained, and on the other hand, if it exceeds 60 wt%, no further effect of improving hydrophilicity can be expected, and the manufacturing cost also increases.
以上のような被覆層を形成するにあたっては、上述のよ
うな成分を含有する被覆液を塗布または吹付けた後、乾
燥・焼付を行なえば良い。ここで被覆層の乾燥・焼付後
の被覆量（塗膜量）は０．３〜３．０ｙ／７Ｆｆの範囲
内が好ましい。被覆量が０．３ｇ／ＴＩｔ未満では耐食
性、耐薬品性が充分に得られず、一方３．０ｇ／Ｔｄを
越えて厚膜としてもそれ以上の耐食性向上はわずかであ
り、製造コスト上昇する。In forming the above-mentioned coating layer, a coating liquid containing the above-mentioned components may be applied or sprayed, and then dried and baked. Here, the coating amount (coating film amount) after drying and baking of the coating layer is preferably within the range of 0.3 to 3.0y/7Ff. If the coating amount is less than 0.3 g/Td, sufficient corrosion resistance and chemical resistance cannot be obtained, while if the coating amount exceeds 3.0 g/Td, even if the film is thick, the improvement in corrosion resistance will be slight and the manufacturing cost will increase.
被覆層の焼付条件としては、１３０〜３１０℃の範囲内
で５〜６０秒間の加熱とすることが好ましい。The baking conditions for the coating layer are preferably heating within the range of 130 to 310°C for 5 to 60 seconds.
［１３０℃×５秒間］未渦の加熱では焼付が不充分とな
って架橋反応も不充分となり、耐食性、耐薬品性が充分
に得られない。また［３１０℃Ｘ６０秒間］を越える加
熱を行なえば過焼付となり、被覆層が変質したり脆くな
ったりして、耐食性、耐薬品性等が劣化し、また被覆層
の亀裂、剥離等により所望の塗膜性能が得られない。ま
たこのような過焼付は、基材であるアルミニウムもしく
はアルミニウム合金自体の軟化を招き、フィン成形後の
製品強度を低下させるおそれがある。したがって焼付条
件は上記の範囲内が好ましい。[130° C. x 5 seconds] Heating without swirling results in insufficient baking and crosslinking reaction, making it impossible to obtain sufficient corrosion resistance and chemical resistance. In addition, if heating exceeds [310℃ x 60 seconds], over-baking will occur, the coating layer will change in quality or become brittle, deteriorating corrosion resistance, chemical resistance, etc., and cracking and peeling of the coating layer will cause the desired Paint film performance cannot be obtained. Moreover, such overbaking may lead to softening of the base material, aluminum or aluminum alloy itself, and may reduce the strength of the product after fin formation. Therefore, the baking conditions are preferably within the above range.
実施例
基材としてのアルミニウム薄板の表面に下層としての耐
食性皮膜を形成した後、その耐食性皮膜の上にこの発明
で特徴とする被覆層を形成した実施例１〜１０およびそ
れに対応する比較例１〜３を説明する。Examples Examples 1 to 10 and corresponding comparative example 1 in which a corrosion-resistant film was formed as a lower layer on the surface of an aluminum thin plate as a base material, and then a coating layer characterized by the present invention was formed on the corrosion-resistant film. -3 will be explained.
［実施例１］〜［実施例１０］
板厚０．１２ｍの工業用純アルミニウム（ＪＩＳ Ａ
１１００）薄板材に脱脂・洗浄処理を施した後、その表
面に第１表中に示すように下層の耐食性皮膜（クロメー
ト化成皮膜、ベーマイト皮膜、陽極酸化皮膜、もしくは
有機樹脂皮膜、または有機樹脂中無機物質皮膜）を形成
した。その後、耐食性皮膜の上に親水性有機化合物（水
溶性セルロース樹脂もしくはポリビニルアルコール）と
、有機硬化剤（メチル化メラミン樹脂、尿素樹脂もしく
はベンゾグアナミン樹脂）と、親水性無機化合物（コロ
イダルシリカ、アルミナゾル、もしくは水ガラス、また
は混合物）とからなる被覆層を形成して、熱交換器フィ
ン材を作成した。この上層の被覆層の形成は、塗膜液を
バーコーターで塗布後、２６０℃×２０秒間焼付けるこ
とによって行なった。[Example 1] to [Example 10] Industrial pure aluminum (JIS A
1100) After degreasing and cleaning a thin plate material, the surface is coated with a lower corrosion-resistant coating (chromate conversion coating, boehmite coating, anodized coating, or organic resin coating, or organic resin coating) as shown in Table 1. An inorganic material film) was formed. After that, a hydrophilic organic compound (water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol), an organic curing agent (methylated melamine resin, urea resin, or benzoguanamine resin), and a hydrophilic inorganic compound (colloidal silica, alumina sol, or A heat exchanger fin material was created by forming a coating layer consisting of water glass or a mixture thereof. The upper coating layer was formed by applying a coating liquid with a bar coater and then baking at 260° C. for 20 seconds.
［比較例１］
実施例１〜１０で用いたものと同様なアルミニウム薄板
材に脱脂・洗浄処理を施した後、第１表中に示す如く、
下層の耐食性皮膜としてクロメート化成皮膜を形成した
。さらにその皮膜の上に、有機硬化剤および親水性無機
化合物を含まない水溶性セルロース樹脂のみからなる被
覆層を形成した。その被覆層の塗布、焼付は方法は実施
例１〜１０の場合と同じである。[Comparative Example 1] After degreasing and cleaning the aluminum thin plate material similar to that used in Examples 1 to 10, as shown in Table 1,
A chromate conversion coating was formed as the lower corrosion-resistant coating. Furthermore, a coating layer consisting only of a water-soluble cellulose resin containing no organic curing agent or hydrophilic inorganic compound was formed on the film. The coating and baking methods for the coating layer were the same as in Examples 1-10.
［比較例２］〜［比較例３］
実施例１〜１０で用いたものと同様なアルミニウム薄板
材に脱脂・洗浄処理を施した後、第１表中に示す如く、
下層の耐食性皮膜としてクロメート化成皮膜を形成した
。ざらにその皮膜の上に、有機化合物としての水溶性ア
クリル樹脂もしくは水溶性ポリアミド樹脂と、有機硬化
剤としてのメチル化メラミン樹脂と、無機化合物として
のコロイダルシリカとからなる被覆層を形成した。その
塗布層の塗布、焼付は方法は、比較例２では実施例１〜
１０と同じとし、また比較例３では塗膜液をバーコータ
ーで塗布後、２００℃Ｘ２０秒間焼付けとした。[Comparative Example 2] to [Comparative Example 3] After degreasing and cleaning the aluminum thin plate materials similar to those used in Examples 1 to 10, as shown in Table 1,
A chromate conversion coating was formed as the lower corrosion-resistant coating. A coating layer consisting of a water-soluble acrylic resin or a water-soluble polyamide resin as an organic compound, a methylated melamine resin as an organic curing agent, and colloidal silica as an inorganic compound was formed on the rough film. The method of coating and baking the coating layer was as follows in Comparative Example 2 and Examples 1 to 2.
In Comparative Example 3, the coating liquid was applied with a bar coater and then baked at 200° C. for 20 seconds.
なお第１表中において、有機硬化剤の含有量は、有機化
合物の樹脂固形分に対してのｌ（ｗｔ％）であり、また
無機化合物の含有量も同じく樹脂固形分に対しての量（
ｗｔ％）である。In Table 1, the content of the organic curing agent is 1 (wt%) based on the resin solid content of the organic compound, and the content of the inorganic compound is also expressed as the amount (wt%) based on the resin solid content.
wt%).
また第１表中に示す各下層耐食性皮膜の具体的形成条件
や有機化合物の具体的名称等は以下の通りである。Further, the specific formation conditions and specific names of the organic compounds for each of the lower corrosion-resistant films shown in Table 1 are as follows.
クロメート化成皮膜（１）
ニクロム酸クロメート系化成浴液（商品名ボンデイライ
ト＃７１３．日本パー力ライジング社製）に浸漬、皮膜
量Ｃｒ換算３ｍｙ／尻クロメート化成皮膜（２）
ニクロム酸クロメート系化成浴液（商品名ボンデイライ
ト＃７１３．日本パー力ライジング社製）に浸漬、皮膜
ｆｆ１ｃｒ換算１４０ｍｇ／ｒｄクロメート化成皮膜（
３）
ニリン酸クロメート化成浴液（商品名アロヂン＃４０１
／＃４５．日本ペイント■ａ＞に浸漬、皮膜ｆｆ１ｃ
ｒ換算１０００ｍ！ｊ／ｍクロメート化成皮膜（４）
ニリン酸クロメート化成浴液（商品名アロヂン＃４０１
／＃４５．日本ペイントＩＩ）製）に浸漬、皮膜量Ｏ
ｒ換算２０００ｍｇ／ ｒｄベーマイト皮膜
：アンモニア水を添加した沸騰水中に浸漬させ、０．５
ＩＪＩＩｔの皮膜層形成
陽極酸化皮膜
：硫酸浴で直流電解して１廊の皮膜層形成水溶性アクリ
ル共重合体メラミン樹脂
、：１７％水溶液、関西ペイント■製、商品名ＫＰ９４
０１をバーコーターで塗布し、２６０℃Ｘ２０秒間焼付
、１ｔｊ／尻の皮膜を形成水溶性スチレンアクリル樹脂
子クロム酸：商品名ＢＴ’１４０１、日本パー力ライジ
ング社製
水溶性ウレタン樹脂
：商品名ＢＴ３９７５、日本パー力ライジング社製
水溶性セルロース樹脂
：樹脂固形分１０％、水分その他９０％、三井東圧化学
■製、商品名ソリダイトＷＨ−１０ポリビニルアルコー
ル
：重合度１７００〜２４００．■クラレ製、１０％水溶
液
混合（１）
：水溶性セルロース樹脂（５％水溶液）とポリビニルア
ルコール（５％水溶液）とを混合
水溶性アクリル樹脂
：三井東圧化学ｎ製、商品名アルマテックスＡ−９１１
水溶性ポリアミド樹脂：
二東しａｔ製、商品名ＡＱナイロン
メチル化メラミン樹脂
：三井東圧化学（ｔＩ製、商品名サイヌル３５０尿素樹
脂
：三井東圧化学■製、商品名ＵＦＲ６５ベンゾグアナミ
ン樹脂
：三井東圧化学側製、
商品名サイメル１１２３
コロイダルシリカ
：日産化学工業■製、
商品名スノーテックス６
アルミナゾル
：８産化学工業（ＩＩ製、
商品名アルミナゾル−１００
水ガラス二関東化学■製
混合（２）
：コロイダルシリ力とアルミナゾルとを混合混合（３）
：コロイダルシリ力とアルミナゾルと水ガラスとを混合
以上の実施例１〜１０および比較例１〜３の熱交換器フ
ィン材に対し以下の特性を評価した。Chromate chemical conversion coating (1) Immersed in dichromate chromate bath liquid (trade name Bondilight #713, manufactured by Nippon Parriki Rising Co., Ltd.), coating amount 3 my in terms of Cr/bottom chromate conversion coating (2) Dichromate chromate conversion coating Immersed in bath liquid (trade name: Bondilight #713, manufactured by Nippon Parriki Rising Co., Ltd.), film ff1cr equivalent: 140 mg/rd chromate conversion film (
3) Diphosphoric acid chromate conversion bath solution (trade name: Alodine #401
/#45. Dipped in Nippon Paint ■a>, film ff1c
R conversion 1000m! j/m chromate conversion film (4) Diphosphoric acid chromate conversion bath liquid (product name: Alodine #401
/#45. Immersed in Nippon Paint II), film amount O
R equivalent 2000 mg/rd Boehmite film: immersed in boiling water added with ammonia water, 0.5
IJIIt film layer formation anodic oxidation film: Direct current electrolysis in a sulfuric acid bath to form a single-channel film layer Water-soluble acrylic copolymer melamine resin: 17% aqueous solution, manufactured by Kansai Paint ■, product name KP94
01 with a bar coater and baked at 260°C for 20 seconds to form a film of 1tj/bottom Water-soluble styrene acrylic resin chromic acid: Product name BT'1401, manufactured by Nippon Parriki Rising Co., Ltd. Water-soluble urethane resin: Product name BT3975 , Nippon Pariki Rising Co., Ltd. Water-soluble cellulose resin: Resin solid content 10%, water other 90%, Mitsui Toatsu Chemical ■, trade name Solidite WH-10 Polyvinyl alcohol: Polymerization degree 1700-2400. ■Made by Kuraray, 10% aqueous solution mixture (1): Water-soluble cellulose resin (5% aqueous solution) and polyvinyl alcohol (5% aqueous solution) mixed Water-soluble acrylic resin: Manufactured by Mitsui Toatsu Kagaku n, product name Almatex A- 911 Water-soluble polyamide resin: Made by Nito Shiat, trade name AQ Nylon methylated melamine resin: Mitsui Toatsu Chemical (tI, trade name Cynull 350 Urea resin: Made by Mitsui Toatsu Chemical ■, trade name UFR65 Benzoguanamine resin: Mitsui Manufactured by Toatsu Kagaku, trade name Cymel 1123 Colloidal silica: Manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., trade name Snowtex 6 Alumina sol: Manufactured by Yasan Kagaku Kogyo (II, trade name Alumina Sol-100) Mixture of water glass 2, Kanto Kagaku ■ (2) : Mixing of colloidal silica and alumina sol (3) : Mixing of colloidal silica and alumina sol with water glass The following properties were given to the heat exchanger fin materials of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 above. evaluated.
（１）耐食性
塩水噴霧試験６００時間後の０誘発生面積（％）で評価
した。表中、◎は優秀（１％以内）、。(1) Corrosion Resistance Salt Spray Test Evaluated by zero induced area (%) after 600 hours. In the table, ◎ indicates excellent (within 1%).
は良好（１％以以上５咲咲内、Ｘは不良（５％以上）と
し、◎、Ｏは耐食性の合格圏内にあり、Ｘは耐食性不充
分である。is good (1% or more and 5% or more),
（２）親水性
９５％以上の相対温度で５０℃で７時間保持し、淡いで
乾燥雰囲気中で常温で１７時間保持するのを１サイクル
とし、１０サイクル経過後の接触角で評価した。表中、
◎は優秀（水接触角２０゜以内）、○は良好（水接触角
２０°〜４０°）、Ｘは不良（水接触角４０’以上）と
し、◎、０は親水性の合格圏内にあり、Ｘは親水性不良
である。(2) Hydrophilicity One cycle consisted of holding at 50° C. for 7 hours at a relative temperature of 95% or more and holding at room temperature in a pale dry atmosphere for 17 hours, and the contact angle after 10 cycles was evaluated. In the table,
◎ is excellent (water contact angle within 20°), ○ is good (water contact angle 20° to 40°), X is poor (water contact angle 40' or more), ◎, 0 is within the acceptable range for hydrophilicity , X indicates poor hydrophilicity.
（３）耐薬品性
トリクレンで洗浄後、全塗膜量に対する塗膜減量（％）
で評価した。◎は優秀（５％以内）、○は良好（５％以
上１０％以内）、Ｘは不良（１０％以上）とし、◎、Ｏ
は耐薬品性の合格圏内にあり、×は耐薬品性不良である
。(3) After cleaning with chemical-resistant trichlene, coating film loss (%) relative to the total coating amount
It was evaluated by ◎ is excellent (within 5%), ○ is good (5% or more and within 10%), X is poor (10% or more), ◎, O
indicates that the chemical resistance is within the acceptable range, and x indicates that the chemical resistance is poor.
各実施例１〜１０および比較例１〜３の上記特性を測定
した結果を第２表に示す。Table 2 shows the results of measuring the above characteristics of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3.
第 ２ 表
第２表から明らかなように、この発明の実施例１〜１０
の熱交換器フィン材は、耐食性、親水性、耐薬品性のい
ずれの点においても優れている。これに対し比較例１〜
３のフィン材では、耐食性、耐薬品性は優れているが、
親水性の点で劣っている。Table 2 As is clear from Table 2, Examples 1 to 10 of the present invention
This heat exchanger fin material has excellent corrosion resistance, hydrophilicity, and chemical resistance. On the other hand, comparative example 1~
Fin material No. 3 has excellent corrosion resistance and chemical resistance, but
It is inferior in terms of hydrophilicity.
発明の効果
以上の実施例からも明らかなように、この発明の熱交換
器フィン材は、その表面に耐食性皮膜が形成され、ざら
にその上層として、親水性有機化合物である水溶性セル
ロース樹脂もしくはポリビニルナルコールの１種または
２種と、有機硬化剤でおるメラミン樹脂、尿素樹脂もし
くはベンゾグアナミン樹脂のうちの１種または２種以上
と、親水性無機化合物であるケイ酸塩、シリカ、アルミ
ナゾルの１種以上とからなる被覆層が形成されたもので
あって、この上層の被覆層は架橋構造を有しているため
耐食性、耐薬品性に優れ、特に耐食性は下層として耐食
性皮膜を形成していることと相俟って著しく優れており
、また上層の被覆層は親水性の有機化合物と親水性の無
機化合物との相乗効果および無機化合物の存在による表
面の凹凸によって親水性に著しく優れており、したがっ
てこの発明の熱交換器フィン材は、実際に熱交換器フィ
ンとして使用して優れた性能を発揮することができる。Effects of the Invention As is clear from the above examples, the heat exchanger fin material of the present invention has a corrosion-resistant film formed on its surface, and the upper layer is made of a water-soluble cellulose resin or a hydrophilic organic compound. One or two types of polyvinylnarcohol, one or more types of organic curing agents such as melamine resin, urea resin, or benzoguanamine resin, and one of hydrophilic inorganic compounds such as silicate, silica, and alumina sol. The upper coating layer has a cross-linked structure, so it has excellent corrosion resistance and chemical resistance, and the corrosion resistance is particularly high because a corrosion-resistant film is formed as the lower layer. In addition, the upper coating layer has excellent hydrophilicity due to the synergistic effect of the hydrophilic organic compound and the hydrophilic inorganic compound and the unevenness of the surface due to the presence of the inorganic compound. Therefore, the heat exchanger fin material of the present invention can actually be used as a heat exchanger fin and exhibit excellent performance.
Claims (4)
薄板を基材とし、その基材薄板の表面に耐食性皮膜が形
成され、その耐食性皮膜の上に、水溶性セルロース樹脂
もしくはポリビニルアルコールの１種または２種と、ケ
イ酸塩、シリカ、アルミナゾルのうちの１種または２種
以上と、メラミン樹脂、尿素樹脂もしくはベンゾグアナ
ミン樹脂のうちの１種または２種以上とからなる被覆層
が形成されていることを特徴とする熱交換器フィン材。(1) A thin plate made of aluminum or an aluminum alloy is used as a base material, a corrosion-resistant film is formed on the surface of the thin base plate, and one or two types of water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol are added on the corrosion-resistant film, It is characterized by a coating layer formed of one or more of silicate, silica, and alumina sol, and one or more of melamine resin, urea resin, or benzoguanamine resin. Heat exchanger fin material.
ナミン樹脂の１種または２種以上の合計含有量が、前記
水溶性セルロース樹脂もしくはポリビニルアルコールの
１種または２種の固形分に対し０．１〜５０ｗｔ％であ
る特許請求の範囲第１項記載の熱交換器フィン材。(2) The total content of one or more of the melamine resin, urea resin, or benzoguanamine resin is 0.1 to 50 wt% based on the solid content of one or two of the water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol. A heat exchanger fin material according to claim 1.
は２種以上の合計含有量が、水溶性セルロース樹脂もし
くはポリビニルアルコールの１種または２種の固形分に
対し１〜６０ｗｔ％の範囲内である特許請求の範囲第１
項記載の熱交換器フィン材。(3) The total content of one or more of the silicate, silica, and alumina sol is within the range of 1 to 60 wt% based on the solid content of one or two of the water-soluble cellulose resin or polyvinyl alcohol. Claim 1
Heat exchanger fin material described in section.
水溶性ウレタン樹脂からなる有機皮膜、あるいはクロメ
ート皮膜、ベーマイト皮膜もしくは陽極酸化皮膜からな
る無機皮膜、または水溶性有機樹脂にクロム酸を添加し
て処理した有機・無機複合皮膜のうちから選ばれたもの
である特許請求の範囲第１項記載の熱交換器フィン材。(4) The corrosion-resistant film is an organic film made of water-soluble acrylic resin or water-soluble urethane resin, or an inorganic film made of chromate film, boehmite film, or anodized film, or treated by adding chromic acid to water-soluble organic resin. The heat exchanger fin material according to claim 1, wherein the heat exchanger fin material is selected from organic/inorganic composite films.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9669187A JPS63262238A (en) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | Heat-exchanger fin material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9669187A JPS63262238A (en) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | Heat-exchanger fin material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262238A true JPS63262238A (en) | 1988-10-28 |
Family
ID=14171806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9669187A Pending JPS63262238A (en) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | Heat-exchanger fin material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63262238A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH05332697A (en) * | 1992-04-03 | 1993-12-14 | Showa Alum Corp | Lamination type evaporator |
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-
1987
- 1987-04-20 JP JP9669187A patent/JPS63262238A/en active Pending
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