JPS6357673A - Coating material for aluminum fin - Google Patents

Coating material for aluminum fin

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JPS6357673A
JPS6357673A JP20159086A JP20159086A JPS6357673A JP S6357673 A JPS6357673 A JP S6357673A JP 20159086 A JP20159086 A JP 20159086A JP 20159086 A JP20159086 A JP 20159086A JP S6357673 A JPS6357673 A JP S6357673A
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JP
Japan
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water
soluble resin
zirconium carbonate
aluminum
paint
Prior art date
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Pending
Application number
JP20159086A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Omori
大森 秋郎
Kazuo Ishige
石毛 和夫
Yoshihiro Samejima
鮫島 義弘
Oko Naito
内藤 往向
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a coating material having excellent hydrophilic properties, anticorrosiveness, and processability without using any synthetic silica, by mixing a water-soluble resin and either an alkali metal zirconium carbonate or ammonium zirconium carbonate, each in a specified amount, and water. CONSTITUTION:A coating material which comprises water, a water-soluble resin, and either an alkali metal zirconium carbonate or ammonium zirconium carbonate in an amount of 20-300pts.wt. (on a ZrO2 basis) based on 100pts.wt. water-soluble resin, with the water-soluble resin content being at least 8g/l. This water-soluble resin is incorporated into a coating material for obtaining a coating film with sufficient hydrophilic properties on the surface of an aluminum fin and comprises preferably a vinyl alcohol polymer from the viewpoint of, e.g., the hardness of a film formed therefrom. An alkali metal zirconium carbonate or ammonium zirconium carbonate acts as a crosslinking agent to insolubilize the water-soluble resin so that it contributes to the corrosion resistance of an aluminum base.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は空調機用熱交換器のアルミニウムフィン表面に
親水性、防食性を付与するための塗料に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a coating material for imparting hydrophilicity and anticorrosion properties to the surface of aluminum fins of a heat exchanger for an air conditioner.

(従来の技術) 熱交換器のアルミニウムフィンはアルミニウムフィン材
表面をベーマイト処理等の化成処理を旌すか。
(Prior art) For aluminum fins in heat exchangers, is the surface of the aluminum fin material subjected to chemical conversion treatment such as boehmite treatment?

塗装により親水性を付与している。これは、アルミニウ
ムの防食とともに空m機の運転中に発生する凝縮水の水
滴による通風抵抗の増加を防止し、熱交換率を低下させ
ないようにするためである。塗装による親水化処理はフ
ィンに加工した後、施されるのが一般的である。例えば
特開昭55−164264号公報には水性塗料用樹脂、
界面活性剤および合成シリカを配合した塗料が開示され
ている。化成処理はフィンに加工する前に施されるが、
住産性に劣るという欠点を有しているので、これに代え
て親水性の塗膜をプレコートすることが最も好ましいと
考えられるようになった。しかしながら、従来のアルミ
ニウムフィン用塗料は合成シリカを配合しているので、
フィンを成形加工する際、加工工具の摩耗が激しく工具
の寿命が短くなるという問題点を有していた。
Painting gives it hydrophilic properties. This is to prevent corrosion of the aluminum, as well as to prevent an increase in ventilation resistance due to droplets of condensed water generated during operation of the aircraft, and to prevent a decrease in heat exchange efficiency. Hydrophilic treatment by painting is generally applied after processing the fins. For example, JP-A-55-164264 discloses resins for water-based paints,
Paints containing surfactants and synthetic silica are disclosed. Chemical conversion treatment is applied before processing into fins,
Since it has the disadvantage of poor durability, it has come to be considered most preferable to pre-coat it with a hydrophilic coating instead. However, since conventional paints for aluminum fins contain synthetic silica,
When forming the fins, there was a problem in that the processing tools were subject to severe wear and the life of the tools was shortened.

一方、ポリビニルアルコールのような水溶性樹脂はメラ
ミン樹脂等と架橋反応により不溶化することが知られて
いる。が、この塗料系をアルミニウムフィンに通用した
場合、親水性の持続性やアルミニウム基材に対する保護
皮膜としての機能が不十分であることが判明した。また
、特開昭50−39232号公報には、水溶性樹脂と水
溶性ジルコニウム塩とからなる金属に対する塗料の下塗
り剤が開示されているが、この塗料は、樹脂含有量が低
くアルミニウムフィン材表面に十分な耐蝕性と親水持続
性を兼ね備えた塗膜を形成することができない。
On the other hand, it is known that a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol becomes insolubilized by a crosslinking reaction with a melamine resin or the like. However, when this paint system was applied to aluminum fins, it was found that the durability of hydrophilicity and the function as a protective film for the aluminum base material were insufficient. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-open No. 50-39232 discloses a primer coating agent for metals that is made of a water-soluble resin and a water-soluble zirconium salt. It is not possible to form a coating film that has both sufficient corrosion resistance and hydrophilicity.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、合成シリカに代わる有機親水性付与
材を配合した親水性、防食性、加工性等に優れたアルミ
ニウムフィン用塗料を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation, and its purpose is to provide hydrophilic, anticorrosive, and processable materials containing an organic hydrophilicity imparting material in place of synthetic silica. The purpose of the present invention is to provide a paint for aluminum fins with excellent properties.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(発明を解決するための手段) すなわち、本発明は、水と、水溶性樹脂と、該水溶性樹
脂100重量部に対して20〜300重量部(Zr02
に換算して)の炭酸ジルコニウム塩アシレカリ金属もし
くはアンモニウム塩とからなり、上記水溶性樹脂は少な
くとも8 g / lの量で配合されることを特徴とす
るアルミニウムフィン用塗料である。
(Means for Solving the Invention) That is, the present invention provides water, a water-soluble resin, and 20 to 300 parts by weight (Zr02) per 100 parts by weight of the water-soluble resin.
The paint for aluminum fins is characterized in that the water-soluble resin is blended in an amount of at least 8 g/l.

本発明における水可溶性樹脂は、アルミニウムフィン表
面に十分な親水性塗膜を得るために配合するものであり
2例えばカルボキシメチルセルロース系、ビトロキシル
エチルセルロース系、ポリアクリル酸、ビニルアルコー
ル重合体、酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体ケン
化物系、ビニルアルコール−アクリル酸ナトリウム共重
合体、アクリル酸ソーダ重合体系、アクリル酸ソーダー
アクリル酸アミド重合体系等の水可溶性樹脂の1種又は
2種以上の混合系系が挙げられる。好ましい水溶性樹脂
としては、形成塗膜の硬度等を考慮するとビニルアルコ
ール重合体である。
The water-soluble resin in the present invention is blended in order to obtain a sufficiently hydrophilic coating film on the surface of the aluminum fin, and includes, for example, carboxymethyl cellulose, bitroxylethyl cellulose, polyacrylic acid, vinyl alcohol polymer, and vinyl acetate. One or a mixture of two or more water-soluble resins such as saponified methyl acrylate copolymer, vinyl alcohol-sodium acrylate copolymer, sodium acrylate polymer, and sodium acrylate acrylic amide polymer. can be mentioned. A preferred water-soluble resin is a vinyl alcohol polymer, considering the hardness of the formed coating film.

炭酸ジルコニウムアルカリ金属もしくはアンモニウム塩
は水可溶性樹脂の不溶化、すなわち架橋剤としての作用
し、アルミニウム基材に対する耐蝕性に寄与する。
The alkali metal zirconium carbonate or ammonium salt serves to insolubilize the water-soluble resin, that is, acts as a crosslinking agent, and contributes to the corrosion resistance of the aluminum base material.

水可溶性樹脂と炭酸ジルコニウムアルカリ金属もしくは
アンモニウム塩の配合割合は、水可溶性樹脂100重量
部に対して、炭酸ジルコニウムアルカリ金属もしくはア
ンモニウム塩をZ r O2に換算して20〜300M
量部、好ましくは30〜200重量部となるように用い
る。20重量部未満では、塗膜の親水性は保たれるもの
の、十分な耐水性を付与させることが困難であり、また
300重R部を越える場合には十分な耐水性が得られる
ものの親水性が十分に得られない。
The mixing ratio of the water-soluble resin and the alkali metal zirconium carbonate or ammonium salt is 20 to 300 M in terms of Z r O2, based on 100 parts by weight of the water-soluble resin.
It is used in an amount of 30 to 200 parts by weight, preferably 30 to 200 parts by weight. If it is less than 20 parts by weight, the hydrophilicity of the coating will be maintained, but it will be difficult to impart sufficient water resistance, and if it exceeds 300 parts by weight, sufficient water resistance will be obtained, but the hydrophilicity will be reduced. I can't get enough of it.

本発明のアルミニウムフィン用塗料を製造するには、水
可溶性樹脂、炭酸ジルコニウムアルカリ金属もしくはア
ンモニウム塩、水及び必要に応じて塗料、顔料を加えて
もよい。塗料に占める水溶性樹脂の濃度は8g/1以上
、好ましくは、25 g/12以上の割合である。水溶
性樹脂の配合量が少なくなると、通常の塗装装置により
塗装が困難となり、フィンに加工されるアルミニウム板
に対してロールコータ−等の通常の塗装装置による塗装
ができない。
In order to produce the paint for aluminum fins of the present invention, a water-soluble resin, an alkali metal zirconium carbonate or ammonium salt, water and, if necessary, a paint and a pigment may be added. The concentration of the water-soluble resin in the paint is at least 8 g/1, preferably at least 25 g/12. When the amount of water-soluble resin blended is small, it becomes difficult to coat with a normal coating device, and the aluminum plate to be processed into a fin cannot be coated with a normal coating device such as a roll coater.

本発明のアルミニウムフィン用塗料はアルミニウムフィ
ン材をに装するプレコート塗料として用いることができ
る他、加工されたフィンに塗装するボストコート塗料と
しても使用することができる。
The paint for aluminum fins of the present invention can be used as a pre-coat paint for coating aluminum fin materials, and can also be used as a post-coat paint for coating processed fins.

次に実施例により本発明を説明する。例中「部」「%」
とあるのは、「重量部」、「重量%」である。
Next, the present invention will be explained with reference to examples. Examples include "part" and "%"
This means "parts by weight" and "% by weight."

(実施例) 実施例1 鹸化度98モル%、平均重合度1700〜2200のポ
リビニルアルコールの15%水溶fi666.7g(固
形分100 g)と炭酸ジルコニウムアンモニウム23
0.8 gとを水ll中に配合した。この塗料組成物に
は、ポリビニルアルコール100混光たりZ r O2
に換算して30部の炭酸ジルコニウムアンモニウムが配
合されている。
(Example) Example 1 15% water-soluble fi of polyvinyl alcohol with saponification degree of 98 mol% and average polymerization degree of 1700 to 2200 666.7 g (solid content 100 g) and zirconium ammonium carbonate 23
0.8 g was blended in 1 liter of water. This coating composition contains polyvinyl alcohol 100% mixed light and ZrO2.
30 parts of ammonium zirconium carbonate is added.

この塗料をロールコータ−によりフィン加工用アルミニ
ウム板に塗布し、260℃の電気乾燥炉で20秒間焼付
して、約1μmの塗膜厚で塗装されたアルミニウムフィ
ン材を得た。
This paint was applied to an aluminum plate for fin processing using a roll coater and baked for 20 seconds in an electric drying oven at 260°C to obtain an aluminum fin material coated with a coating thickness of about 1 μm.

実施例2 鹸化度98モル%、平均重合度300〜700のポリビ
ニルアルコールの15%水溶液666.7g(固形分1
00 g)と炭酸ジルコニウムアンモニウム307.7
gとを水11中に配合した。この塗料組成物は、ポリビ
ニルアルコール100混光たりZrO2に換算して40
部の炭酸ジルコニウムアンモニウムが配合されている。
Example 2 666.7 g of a 15% aqueous solution of polyvinyl alcohol with a degree of saponification of 98 mol% and an average degree of polymerization of 300 to 700 (solid content 1
00 g) and ammonium zirconium carbonate 307.7
g was blended in water 11. This coating composition has a mixed light content of 100% polyvinyl alcohol or 40% in terms of ZrO2.
Contains zirconium ammonium carbonate.

この塗料を実施例1と同様の方法でフィン加工用アルミ
ニウム板に塗装して、塗装されたアルミニウムフィン材
を得た。
This paint was applied to an aluminum plate for fin processing in the same manner as in Example 1 to obtain a coated aluminum fin material.

実施例3 実施例1で使用したポリビニルアルコールと平均重合度
500〜1000のポリアクリル酸ソーダを6対4で配
合した水溶性樹脂の混合物の15%水溶液666.7g
(固形分100 g)と炭酸ジルコニウムアンモニウム
384.6gとを水ll中に配合した。
Example 3 666.7 g of a 15% aqueous solution of a water-soluble resin mixture containing the polyvinyl alcohol used in Example 1 and sodium polyacrylate with an average degree of polymerization of 500 to 1000 in a 6:4 ratio.
(solid content 100 g) and 384.6 g of zirconium ammonium carbonate were blended in 1 liter of water.

この塗料組成物は、ポリビニルアルコール100i1J
当たりZ r 02に換算して50部の炭酸ジルコニウ
ムアンモニウムが配合されている。
This coating composition contains polyvinyl alcohol 100i1J
50 parts of ammonium zirconium carbonate, calculated as Z r 02, is blended.

この塗料を実施例1と同様の方法でフィン加工用アルミ
ニウム板に塗装して、塗装されたアルミニウムフィン材
を得た。
This paint was applied to an aluminum plate for fin processing in the same manner as in Example 1 to obtain a coated aluminum fin material.

実施例4 実施例1における塗料を水で希釈し、ポリビニルアルコ
ールの含有量が30 g/lとした。この塗料を実施例
1と同様の方法でフィン加工用アルミニウム板に塗装し
て、塗装されたアルミニウムフィン材を得た。
Example 4 The paint in Example 1 was diluted with water to have a polyvinyl alcohol content of 30 g/l. This paint was applied to an aluminum plate for fin processing in the same manner as in Example 1 to obtain a coated aluminum fin material.

比較例1 実施例で使用したポリビニルアルコールの水溶液666
.7gと水溶性メラミン樹脂(三井東圧化学株式会社製
商品名サイメル303)25.0gとを水1β中に配合
した。
Comparative Example 1 Polyvinyl alcohol aqueous solution 666 used in the example
.. 7 g and 25.0 g of a water-soluble melamine resin (trade name: Cymel 303, manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) were blended in 1β of water.

この塗料を実施例1と同様の方法でフィン加工用アルミ
ニウム板に塗装して、塗装されたアルミニウムフィン材
を得た。
This paint was applied to an aluminum plate for fin processing in the same manner as in Example 1 to obtain a coated aluminum fin material.

比較例2 実施例4における塗料を水でさらに希釈し、ポリビニル
アルコールの含有量が5 g / lとした。この塗料
は粘度が低いためロールコータ−による塗装は不可能で
あった。そこで、この塗料中にアルミニウムフィン材を
浸漬して塗装し、塗装されたアルミニウムフィン材を得
た。
Comparative Example 2 The paint in Example 4 was further diluted with water to a polyvinyl alcohol content of 5 g/l. Since this paint had a low viscosity, it was impossible to apply it with a roll coater. Therefore, an aluminum fin material was dipped in this paint and painted, thereby obtaining a coated aluminum fin material.

各実施例及び比較例で得られた塗装されたアルミニウム
フィン材について親水性試験、耐蝕性試験、成形性試験
、金型摩耗性試験を行い、その評価を表1に示した。こ
こで親水性は、アルミニウムフィン材の表面を観察する
ことにより4段階評価(◎・・・非常に良い;○・・・
良い;Δ・・・やや良い;×・・・悪い)を行った。親
水性の持続は水道水による5日間の流水浸漬後の水濡れ
性を観察評価した。
The coated aluminum fin materials obtained in each example and comparative example were subjected to a hydrophilicity test, a corrosion resistance test, a moldability test, and a mold abrasion test, and the evaluations are shown in Table 1. Here, hydrophilicity is evaluated in four stages (◎...very good; ○...) by observing the surface of the aluminum fin material.
Good; Δ...somewhat good; ×...bad). Sustainability of hydrophilicity was evaluated by observing water wettability after immersion in running tap water for 5 days.

耐蝕性は塩水噴霧試験10日後におけるアルミニウムフ
ィン材の表面を観察し、上記と同様の基準で4段階評価
を行った。成形性はアルミニウムフィン材にバーニング
加工を施し、その屈曲部にクランクを生じたか否かで判
定し、上記と同様の基準で4段階評価を行った。金型摩
耗性はアルミニウムフィン材を金型を用いて一定形状に
成形した際、所定の枚数を形成した時の金型の摩耗状態
を観察し、上記と同様の評価を行った。
Corrosion resistance was evaluated by observing the surface of the aluminum fin material 10 days after the salt spray test, and grading it in four stages based on the same criteria as above. Formability was determined by performing a burning process on the aluminum fin material and determining whether or not a crank was produced at the bent portion, and a four-level evaluation was performed using the same criteria as above. The mold abrasion resistance was evaluated in the same manner as above by observing the state of wear of the mold when aluminum fin material was molded into a certain shape using a mold, and a predetermined number of fins were formed.

本発明のアルミニウムフィン用塗料は水可溶性樹脂の親
水性によって水濡れ性に寄与し、水可溶性樹脂の反応性
基と炭酸アンモニウムアルカリ金属もしくはアンモニウ
ム塩が3次元架橋構造を形成することによって塗膜の防
食性を得ることが出来る。また、3次元構造を持った塗
膜で水滴ができない超親水性塗膜を得ることが出来る。
The paint for aluminum fins of the present invention contributes to water wettability due to the hydrophilicity of the water-soluble resin, and the reactive groups of the water-soluble resin and the alkali metal ammonium carbonate or ammonium salt form a three-dimensional crosslinked structure, resulting in the formation of a coating film. Corrosion resistance can be obtained. Furthermore, a superhydrophilic coating film with a three-dimensional structure and no water droplets can be obtained.

更に、本発明のアルミニウムフィン用塗料は有機溶剤を
全く含まない水性塗料であるので、有機溶剤による大気
汚染或いは引火の危険性が全(ない。
Furthermore, since the paint for aluminum fins of the present invention is a water-based paint that does not contain any organic solvents, there is no risk of air pollution or ignition caused by organic solvents.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、水と、水溶性樹脂と、該水溶性樹脂100重量部に
対して20〜300重量部(ZrO_2に換算して)の
炭酸ジルコニウム塩アルカリ金属もしくはアンモニウム
塩とからなり、上記水溶性樹脂は少なくとも8g/lの
量で配合されることを特徴とするアルミニウムフィン用
塗料。 2、水溶性樹脂がビニルアルコール系の重合体もしく共
重合体である特許請求の範囲第1項記載のアルミニウム
フィン用塗料。 3、水溶性樹脂は少なくとも25g/l以上の量で配合
される特許請求の範囲第1項記載ののアルミニウムフィ
ン用塗料。
[Claims] 1. Consisting of water, a water-soluble resin, and 20 to 300 parts by weight (in terms of ZrO_2) of an alkali metal or ammonium salt of zirconium carbonate per 100 parts by weight of the water-soluble resin. . A paint for aluminum fins, characterized in that the water-soluble resin is blended in an amount of at least 8 g/l. 2. The paint for aluminum fins according to claim 1, wherein the water-soluble resin is a vinyl alcohol-based polymer or copolymer. 3. The paint for aluminum fins according to claim 1, wherein the water-soluble resin is blended in an amount of at least 25 g/l.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104327555A (en) * 2014-11-25 2015-02-04 南京信息工程大学 Water-based strippable coating and preparation method thereof
US20150232681A1 (en) * 2013-03-21 2015-08-20 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Hydrophilic surface treatment agent for aluminum-containing metal heat exchangers having excellent drainage

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