JPH11293177A

JPH11293177A - アルミニウム製熱交換器用フィン材およびその表面処理剤

Info

Publication number: JPH11293177A
Application number: JP9890098A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Saito; 清高斉藤; Satoshi Watanabe; 聡渡辺
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】親水性に優れ、かつ耐水密着性に優れたアル
ミニウム製熱交換器用フィン材を得る。【解決手段】ビニルアルコール単位、アミド基含有ビ
ニル単位、脂肪族ビニルエステル単位を含有するポリビ
ニルアルコール及びポリエチレングリコールを含有した
表面処理剤は優れた耐水密着性を有する。該表面処理剤
の水溶性重合体をアルミニウム製フィンの表面に塗布
し、乾燥してなる被膜を有するアルミニウム製熱交換器
用フィン材はフィン間で凝縮した水のブリッジ現象（フ
ィン間が凝縮水で封鎖される）を低減することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム製熱
交換器用フィン材（以下「アルミニウム製フィン材」と
いう。）に関し、該アルミニウム製フィン材は主にエア
コンに用いられるものである。さらに詳細には、アルミ
ニウム表面に優れた親水性を付与して水滴の生成を防止
することを特徴とする、水溶性重合体を主成分とする表
面処理剤および、該表面処理剤で表面を被覆されたアル
ミニウム製フィン材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空調機の熱交換器用フィン材は、熱伝導
性に優れたアルミニウム薄板を使用しているが、冷房時
に水分の凝縮により発生する凝縮水がフィン材表面に付
着しフィン材間が凝縮水により封鎖される、所謂ブリッ
ジ現象が発生する。このため通風抵抗が増大し、電力の
損失、騒音の発生、水滴の室内への飛散等の問題が発生
していた。また、最近の熱交換器の小型化に伴いフィン
材間隔が著しく狭くなってきたため上記問題がより顕著
になってきた。

【０００３】これらの問題を解決するため、アルミニウ
ム製フィン材に親水性を有する被膜を形成し水滴の付着
を防止する方法が検討されてきた。フィン材表面を親水
化する方法としては、水ガラス等の親水性無機化合物や
界面活性剤や水溶性樹脂等の有機化合物を使用する方法
が種々提案されている。

【０００４】アルミニウム製フィン材に親水性を有する
被膜を形成する方法としては、アルカリ珪酸塩とカルボ
ニル基を有する低分子有機化合物からなる親水性被膜形
成剤を使用する方法（特開昭６０−１０１１５６号公
報）、水溶性樹脂と吸水性樹脂からなる有機系化合物に
界面活性剤を配合してなる親水性塗料（特開昭６２−１
２９３６６号公報）等が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
アルカリ珪酸塩を使用する方法は、プレス加工する際に
金型の摩耗が発生する問題があり、また、有機系化合物
に界面活性剤を配合する方法では金型の摩耗は改善され
るものの、界面活性剤や親水性の有機系化合物が被膜よ
り流出することによる親水性の低下が起こる問題があっ
た。本発明はこれらの問題を解決するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を進めてきた結果、アルミニウム
薄板の両面に特定の組成の樹脂組成物の被膜を形成させ
ることにより、親水性に優れ、かつシリカ成分を含まな
いために被膜が軟質となりアルミニウム薄板のの成型時
に金型の摩耗が改善されることを見いだした。

【０００７】すなわち、本発明は、ビニルアルコール単
位、アミド基含有ビニル単位及び脂肪族ビニルエステル
単位を含有するポリビニルアルコールおよびポリエチレ
ングリコールを含有するアルミニウム製熱交換器用フィ
ン材の表面処理剤であって、該ポリビニルアルコールの
重合度が３００〜３３００、ケン化度が９０％以上、ア
ミド基含有ビニル単位が２〜１２モル％であり、該ポリ
ビニルアルコール１００重量部に対して、分子量が６０
０〜２００００のポリエチレングリコールを０．０５〜
５重量部含有する、アルミニウム製交換器用フィン材の
表面処理剤であり、また、該表面処理剤の水溶液をアル
ミニウム製フィン材の表面に塗布し、乾燥してアルミニ
ウム製交換器用フィン材の表面に被膜を形成する方法で
あり、更に、熱交換器用フィン材の表面に該表面処理剤
の皮膜を有するアルミニウム製熱交換器用フィン材に関
するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のポリビニルアルコール
は、アミド基含有ビニル単位が２〜１２モル％含有する
ものが好ましく、更に好ましくは２．５〜１０モル％で
ある。アミド基含有ビニル単位が低いと親水性が低下
し、高いと耐水性が低下するので前述の範囲が好まし
い。

【０００９】また、該ポリビニルアルコールの重合度は
３００〜３３００、好ましくは５００〜２４００であ
る。重合度が小さいと被膜の耐水密着性が低下すること
となり、逆に大きくなると水溶液の粘度が高くなり作業
性が低下し膜厚の調整が難しくなるので前述の範囲が好
ましい。

【００１０】ポリビニルアルコールのケン化度は９０％
以上であり、９５％以上であることが好ましい。ケン化
度が低いと、水に対する溶解性が高まり、アルミニウム
薄板に形成された被膜が溶解する欠点があるため、前述
の範囲が好ましい。

【００１１】本発明のポリビニルアルコールは、公知の
方法で製造することができる。すなわち脂肪族ビニルエ
ステルとアミド基含有ビニル単量体を共重合し、ケン化
することにより得ることができる。脂肪族ビニルエステ
ルとして、例えば蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、トリフロロ酢酸ビニル等の脂肪族ビニルエス
テルを溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等の公
知の重合方法によりアミド基含有ビニル単量体と共重合
し、得られた重合体をメタノール等のアルコールに溶解
しアルカリ触媒を添加してケン化し、乾燥して得ること
が出来る。アミド基含有ビニル単量体としては、アクリ
ルアミド、メタアクリルアミド等が好ましい。

【００１２】上記ポリビニルアルコールには、イタコン
酸、無水マレイン酸、クロトン酸等のカルボキシル基含
有ビニル単量体、グリシジルアクリレート、グリシジル
メタアクリレート、アリルグリシジルエーテル、１、３
ジエポキシー２ープロパノールグリセロールジグリシジ
ルエーテル等のエポキシ基含有ビニル単量体などを組み
合わせて使用できる。

【００１３】ポリエチレングリコールは、分子量が６０
０〜２００００の範囲が好ましく、更に好ましくは４０
００〜１１０００である。分子量が大きいと分散性が低
下し、小さいと耐水性が低下するので前述の範囲が好ま
しい。ポリエチレングリコールの添加量は０．０５〜５
重量部が好ましく、更に好ましくは０．１〜３重量部で
ある。ポリエチレングリコールの添加量が多いと塗膜表
面にブリードし外観不良を生じ、少ないと親水性の向上
効果が発現しない。

【００１４】本願発明の表面処理剤には、硬化剤として
チタン、ジルコニウム、バナジウム等の金属のキレート
化合物を使用することが出来る。また、アルミニウム薄
板は公知の方法で表面処理を行なっていたものを使用す
る。表面処理方法としては、例えばクロメート処理、チ
タネート処理、ジルコネート処理、ベーマイト処理があ
げられる。

【００１５】アルミニウム薄板への表面処理剤の塗装
は、表面処理剤の水溶液に浸漬したり、或いは該水溶液
をロール塗装、スプレー塗装等する事により行うことが
できる。塗膜の乾燥条件は特に限定されるものではない
が、一般に９０〜２５０℃で１５秒〜３０分で行なわれ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。なお、「部」および「％」は重量基準による
ものとする。

【００１７】実施例１表１のａに示すポリビニルアルコール２０部を６０℃に
加熱した純水３８０部中に添加、溶解し、固形分５％の
ポリビニルアルコール水溶液を４００部を得た。得られ
たポリビニルアルコール水溶液に分子量４０００のポリ
エチレングリコールを０．２部および炭酸ジルコニウム
アンモニウム０．５部混合し表面処理剤水溶液を得た。
０．１ｍｍのアルミニウム薄板を脱脂後、クロメート処
理し、その表面に表面処理剤水溶液を膜厚約１ミクロン
になるように塗布した。乾燥温度２００℃で１分間乾燥
し試験板を得た。得られた試験板について初期親水性、
１００時間流水に浸漬後の親水性および塗膜の耐水密着
性を測定した。結果を表２に示す。

【００１８】実施例２〜５表１のｂ〜ｅに示すポリビニルアルコールおよびポリエ
チレングリコールを用いて、実施例１と同様にして表面
処理剤水溶液を作成し、初期親水性、１００時間流水に
浸漬後の親水性および塗膜の耐水密着性を実施例１と同
様に測定した。結果を表２に示す。

【００１９】比較例１〜４表１のｆ〜ｉに示すポリビニルアルコールおよびポリエ
チレングリコールを用いて、実施例１と同様にして表面
処理剤水溶液を作成し、初期親水性、１００時間流水に
浸漬後の親水性および塗膜の耐水密着性を実施例１と同
様に測定した。結果を表２に示す。

【００２０】（測定方法）初期親水性：ダイナミックコンタクトアングル・アブソ
ープションテスター（ＦＩＢＲＯｓｙｓｔｅｍａｂ
社製）を用いて、試験板に１０μリットルの純水を滴下
し２０秒後の塗膜上の水滴の接触角及び水滴直径を測定
した。流水浸漬後の親水性：試験板を流水中に１００時間浸漬
後乾燥して初期親水性の測定と同様に塗膜上の水滴の接
触角及び水滴直径を測定した。耐水密着性：流水浸漬後の試験板の塗膜をテープ剥離試
験を実施し外観変化（剥離程度）を観察した。

【００２１】（判定方法）親水性の水濡性 ○：水滴直径が７ｍｍ以上 △：水滴直径が６ｍｍ以上７ｍｍ未満 ×：水滴直径が６ｍｍ未満耐水密着性 ○：外観変化なし △：わずかに剥離あり ×：剥離あり

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】本発明は、アミド基含有ビニル単量体を
含有したポリビニルアルコールとポリエチレングリコー
ルとからなる表面処理剤をアルミニウム製フィン材の表
面に塗布し、乾燥してなる被膜を形成させると、ポリビ
ニルアルコールの親水性を向上させるとともに、アルミ
ニウム薄板との耐水密着性がきわめて良好となる。した
がって親水性被膜を流水に長時間さらしても親水性被膜
が剥がれたり溶出することがない。また、親水性被膜が
柔らかいためアルミニウムフィン材をプレス加工する際
に金型の摩耗が少ない熱交換器用フィン材である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビニルアルコール単位、アミド基含有ビ
ニル単位および脂肪族ビニルエステル単位を含有するポ
リビニルアルコールおよびポリエチレングリコールから
なるアルミニウム製熱交換器用フィン材の表面処理剤で
あって、該ポリビニルアルコールの重合度が３００〜３
３００、ケン化度が９０％以上、アミド基含有ビニル単
位が２〜１２モル％であり、該ポリビニルアルコール１
００重量部に対して、分子量が６００〜２００００のポ
リエチレングリコールを０．０５〜５重量部含有する、
アルミニウム製熱交換器用フィン材の表面処理剤。
【請求項２】請求項１の表面処理剤の水溶液をアルミ
ニウム製熱交換器フィン材の表面に塗布し、乾燥するこ
とを特徴とするアルミニウム製熱交換器用フィン材の表
面に被膜を形成する方法。
【請求項３】アルミニウム製熱交換器用フィン材であ
って、その表面に請求項１の表面処理剤の皮膜を有する
アルミニウム製熱交換器用フィン材。