JPH0574625B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱交換器のフイン材の表面にコーテ
イングするための組成物に関するものである。 〔従来の技術〕と〔発明が解決しようとする問題
点〕 従来、熱交換器、特にフイン付熱交換器におい
ては、フイン材としてアルミニウムが広く用いら
れている。この様なフイン付熱交換器にあつて
は、その効率改善のためにフインの伝熱面積を増
大させる必要があるが、その際に、スペースの制
約からフインピツチの縮小化も同時におこなつた
場合には、通風抵抗の増大、特にフインにおける
凝縮水による風圧損失が増大し、通風量の低下、
騒音の発生、凝縮水の前面飛散といつた問題が生
じる。従つてフイン付熱交換器の効率改善、省ス
ペースにはフインにおける凝縮水による風圧損失
の低下方法が重要な決め手となる。 フインにおける凝縮水による風圧損失は、熱交
換器をエバポレータとして用いる場合、フイン表
面温度が空気の露点以下となり、空気中の水分が
凝縮し、この凝縮水のフイン表面への付着、ひい
てはフイン間における凝縮水のブリツジ現象によ
り風路が狭められて発生するものである。 従つて前記圧損失を少なくするには、フイン表
面の凝縮水を常に取り除けば良いわけであるが、
その方法として次の二通りが考えられる。 即ち、フイン表面を完全に揆水化して凝縮した
水滴をころがり落とす方法と、フイン表面を親水
化（水ぬれ性付与）して水滴を薄い水膜として流
下させる方法である。現実的には、通常得られる
揆水化処理フインは、実機でテストすると凝縮水
の排除が不充分な場合が多い。一方親水化処理
は、凝縮した水分を拡張ぬれにより薄い水膜とし
てフイン表面に沿つて流下させるものであり、ク
ロメート処理、ベーマイト処理、水溶性高分子コ
ート法などの諸法が実際に提案されている。この
ような親水化処理フインに於ては、親水化のため
に基材のアルミニウムまたはアルミニウム合金が
水分により腐食する危険性が大きいから耐腐食性
化が特に強く要求されるものである。アルミニウ
ム材料が水分により腐食を受けると水酸化アルミ
ニウムの一種である白色粉末（いわゆる白錆）が
発生し、乾燥状態では室内に逸散して衛生上も問
題になるからである。 従つて熱交換器用アルミニウムフイン材料に於
ては、その表面の親水性を高めて凝縮水を薄膜と
し、凝縮水による風圧損失を極力少なくすると共
に、強固な耐食性を有するものとすることが肝要
である。 従来、フイン材用として、親水性および耐食性
を有する皮膜層を設けたアルミニウム材が種々提
案されているが、これらは、皮膜形成に高温で長
時間を要する；腐食性については、例えば塩水噴
霧試験で200〜300時間の範中にあり、300時間以
上のものは出現していない；また、加工性に関し
ても、例えば100万個以上の製品加工に耐えきれ
ず、製品にクラツクを発生する。或いは処理に際
し煩雑な工程、例えば皮膜形成後に更に中和や水
洗工程を経なければならないなど；未だ問題点が
多い。 本発明者らは、かゝる問題点に鑑み、水ぬれ性
がよく、耐食性、加工性、耐溶剤性の優れた熱交
換器用アルミニウム材料を経済的に提供せんがた
め先に珪素化合物と周期表第２−ｂ族、第３−ｂ
族又は第６−ｂ族の元素の化合物であつて、珪素
化合物とともにアルカリ下に水に溶解可能な無機
化合物と、熱硬化性の水溶性高分子化合物とから
なることを特徴とするフイン材コーテイング用組
成物に係る特許を出願中であるが、更に鋭意研究
を進めた結果上記特性の中でも特に加工性がより
優ぐれたフイン材コーテイング用組成物の発明に
到達した。 〔問題点を解決するための手段〕と〔作用〕 即ち、本発明はポリビニルアルコール、硝酸ジ
ルコン、水溶性メラミン樹脂及びその硬化触媒か
ら成る水溶液並びに該水溶液中に分散せしめた水
溶性無機粉体から成ることを特徴とするフイン材
コーテイング用組成物である。 本発明のポリビニルアルコールとしては、市販
の完全鹸化型、中間鹸化型、部分鹸化型のいずれ
も使用可能であるが、フイン材としての性能を再
現よく製造する目的では完全鹸化型を用いること
が好ましい。 本発明の水溶性メラミン樹脂は市販の単量体樹
脂、及び縮重合度が或る程度進んだダイマー型樹
脂のいずれを使用しても良い。 メラミン樹脂の硬化触媒としては塩化アンモ
ン、第二燐酸アンモン、スルフアミン酸アンモン
等のアンモニウム塩系触媒、有機アミノアルコー
ルの塩酸又はスルフアミン酸塩、その他ジメチル
アニリン塩酸塩、ピリジン−塩酸系、ピリコン−
モンクロル酢酸などの有機アミン塩系触媒、塩化
マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛等の無機金属
系触媒を挙げることが出来る。中でも有機アミン
塩系触媒の使用が好ましい。 本発明における水不溶性の無機粉体としては、
水に不溶か又は溶解度が極めて小さく且つ親水性
保有の粉体であれば良く、例えば水酸化亜鉛、水
酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化
鉄、水酸化銅、水酸化マグネシウム、コロイダル
シリカ等を挙げることが出来る。これら無機粉体
の中でも、とりわけコロイダルシリカが適切であ
る。 本発明の組成物の調製にあたつては、例えばポ
リビニルアルコールと硝酸ジルコニウムを水に溶
解してＡ液とする。Ａ液とは別に水溶性メラミン
樹脂とその硬化触媒とを水に溶解してＢ液とす
る。次にＡ液とＢ液とを混合し、その中に水不溶
性の無機粉体、必要に応じて更に金属キレート化
剤、顔料、染料、増粘剤等を添加して強力攪拌を
おこない脱泡すればよい。 本発明の組成物に於ける各成分の量的割合は、
特に定めるものではないが硝酸ジルコンの量はポ
リビニルアルコール100重量部に対して２〜10重
量部、好ましくは４〜７重量部である。本成分の
量が少な過ぎると、ポリビニルアルコールの不溶
化が不完全であり、多過ぎると、皮膜の親水性が
不足して凝縮水の排除が不充分となる。 水溶性メラミン樹脂の量は、ポリビニルアルコ
ール100重量部に対して50〜200重量部、好ましく
は80〜180重量部である。本成分の量が少な過ぎ
ると、フイン材との接着力が減少する傾向があ
り、多過ぎると、皮膜の親水性が不足して上記と
同様凝縮水の排除が不充分となる。無機粉体はポ
リビニルアルコール100重量部に対して50〜200重
量部、好ましくは70〜150重量部である。本成分
の量が少な過ぎると、皮膜が湿潤、乾燥を繰り返
すうち、親水性を失い易く、多過ぎると、透明性
を失い商品として価値観を損ずる。 本成分の粒子径は通常篩いで、320メツシユを
通過するものを用いることが前提となるが、それ
以上に微粉末を使用することが好結果を得る。 フイン材との接着力を増強させる目的で５−ス
ルホサリチン酸、エチレンジアミンテトラ醋酸ト
ランス−シクロヘキサン−１，２ジアミンテトラ
醋酸等の金属キレート化剤を本発明の組成物に添
加しても良い。 本発明の組成物を用いて、アルミニウム又はア
ルミニウム合金薄板からなるフイン材の表面に親
水性皮膜を形成するには、前述のようにして調製
した本発明の組成物の水溶性をフイン材の表面に
コーテイングするとか、前記水溶液中にフイン材
を浸漬するとかしてフイン材の表面に本発明の組
成物のと塗膜を形成し、必要に応じ、ローラーに
よるしごき処理やエアーブロー等によつて過剰の
水溶液を除去し、最後に熱処理して塗膜の硬化を
はかればよい。この熱処理は、例えば200℃〜250
℃にセツトした熱風乾燥機中で30〜60秒間乾燥し
てなすことができる。 フイン材は、その表面が油性物質にて汚染され
ていない限り特に、本発明の組成物の塗布に先だ
つて前処理を行なう必要はない。 〔実施例〕 次に本発明を実施例等に基づいて更に具体的に
説明する。 実験例 １〜14 脱脂を完了した厚さ0.15m／ｍのJIS Ａ−1100
アルミニウム薄板を、寸法200m／ｍ×300m／ｍ
に切断した。一方、メラミン樹脂（日本カーバイ
ト工業株式会社製；商品ニカレジン）５ｇを水30
ｇに溶解し更に触媒としてスルフアミン酸グワニ
ジン１ｇを加えた溶液にあらかじめ用意されたポ
リビニルアルコール（信越化学工業株式会社製品
種Ｃ−17）５％及び硝酸ジルコン0.05％〜0.5％
を含む水溶液を適宜混合して、メラミン樹脂をポ
リビニルアルコール100重量部に対して50〜200重
量部の範囲になるように加え、更にコロイダルシ
リカ（日本エアロジル工業株式会社製品種
COK84）をポリビニルアルコール100重量部に対
して20〜200重量部の範囲になるように加えて第
１−１表の成分組成から成る総成分濃度10％の水
溶液を調製した。次いでこの水溶液に、前述のア
ルミニウム薄板を浸漬し、その後取出し、過剰の
水溶液を除去してから250℃の熱風乾燥機中で30
秒間乾燥して処理製品を得た。 以上の如くして得た処理製品について、ぬれ性
を示す指標として接触角の測定、耐食性を示す指
標として塩水噴霧試験、耐溶剤性を示す指標とし
てトリクレン浸漬試験、作業性を示す指標として
オイル試験と加工試験を夫々行ない、更に耐冷熱
性についても試験を行ない品質特性を測定した。
これら試験等の結果については第１−２表に示
す。

【表】

【表】

【表】 実験例 13〜17 次の第２−１表に示す組成物を調製し、実験例
−１〜12と同様にアルミニウム板表面にコートし
てアルミニウムフイン材を作成し、その性能を測
定した結果２−２表に示す如くいずれも良好なフ
イン材特性を示した。

【表】

【表】 ＊１〜＊６の意味は第１−２表に同じ
〔発明の効果〕 本発明は、以上の如く、水ぬれ性、耐食性、加
工性、耐溶剤性等の諸性質においてすぐれた、新
規なフイン材コーテイング用組成物を提供するも
のであり、産業利用性の高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリビニルアルコール、硝酸ジルコン、水溶
   性メラミン樹脂及びその硬化触媒から成る水溶液
   並びに該水溶液中に水散せしめた水不溶性無機粉
   体から成ることを特徴とするフイン材コーテイン
   グ用組成物。