JPH05125555A - Precoated fin material excellent in press formability - Google Patents
Precoated fin material excellent in press formabilityInfo
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- JPH05125555A JPH05125555A JP31831591A JP31831591A JPH05125555A JP H05125555 A JPH05125555 A JP H05125555A JP 31831591 A JP31831591 A JP 31831591A JP 31831591 A JP31831591 A JP 31831591A JP H05125555 A JPH05125555 A JP H05125555A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性、親水性、防カ
ビ性の良い熱交換器用プレコートフィン材に関するもの
で、特に、プレス成形性に優れたプレコートフィン材に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a precoat fin material for a heat exchanger having good corrosion resistance, hydrophilicity and mildew resistance, and more particularly to a precoat fin material having excellent press formability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱交換器のフィン表面では、空調機の作
動中、水分の凝縮が起こり、水滴が付着する。この水滴
によって通風抵抗が増大し、熱交換効率の低下を招く。
したがってフィン材には親水性に優れることが要求され
る。また、熱交換器のフィン材としては一般にアルミニ
ウム材が用いられているが、このアルミニウム材は常に
水と接触し、冷却管から生ずるＣｕイオンによる腐食環
境下にさらされている。したがってフィン材には耐食性
に優れることも要求される。2. Description of the Related Art On the fin surface of a heat exchanger, water is condensed during operation of an air conditioner and water droplets are attached to the fin. The water droplets increase ventilation resistance, leading to a decrease in heat exchange efficiency.
Therefore, the fin material is required to have excellent hydrophilicity. An aluminum material is generally used as the fin material of the heat exchanger, but the aluminum material is always in contact with water and is exposed to a corrosive environment due to Cu ions generated from the cooling pipe. Therefore, the fin material is also required to have excellent corrosion resistance.
【０００３】この様な要求特性を満たすため、フィン材
には表面処理が施される。この表面処理の方法として、
従来は、熱交換器の組み立て後に表面処理溶液中に浸漬
し皮膜を形成する方法が取られていたが、近年では、フ
ィン成形前の板材の段階で表面処理を施すというプレコ
ート方式が主流となっている。このプレコート方式で
は、表面処理後にフィンへの成形を行うこととなるの
で、プレコートフィン材に対してはさらにプレス成形
性、すなわち張り出し加工性や打ち抜き加工性等にも優
れていることが要求される。In order to satisfy such required characteristics, the fin material is surface-treated. As a method of this surface treatment,
Conventionally, a method of forming a film by immersing it in a surface treatment solution after assembling a heat exchanger has been taken, but in recent years, a precoat method of performing surface treatment at the stage of plate material before fin forming has become mainstream. ing. In this precoating method, since the fins are formed after the surface treatment, the precoating fin material is required to have further excellent press formability, that is, overhanging workability and punching workability. ..
【０００４】プレコートフィン材に関しては、多くの提
案がなされている。中でも特開昭６１−２６１４８３お
よび本出願人が以前に提案した特開平２−４７２７２
は、アルミニウム板材にまずクロメート皮膜等の耐食性
の化成皮膜を形成し、その上にアルカリケイ酸塩と高分
子化合物からなる親水性皮膜を形成するという方法によ
り上記の要求特性を満たそうとするものである。しかし
ながら、これらの方法によってもプレス成形性について
は要求を充分に満足することはできなかった。Many proposals have been made for the pre-coated fin material. Above all, JP-A-61-261483 and JP-A-2-47272 previously proposed by the applicant.
Is a method of forming a corrosion resistant chemical conversion coating such as a chromate coating on an aluminum plate and then forming a hydrophilic coating made of an alkali silicate and a polymer compound on the aluminum coating to satisfy the above required characteristics. Is. However, even with these methods, the requirements for press formability could not be sufficiently satisfied.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
プレコートフィン材では要求特性の全てを満たすことは
できなかったため、フィン材に対する要求特性をすべて
満足し、とくにプレコートフィン材として欠くことので
きないプレス成形性に優れたプレコートフィン材の開発
がのぞまれていた。As described above, since the conventional pre-coated fin material could not satisfy all the required characteristics, all the required characteristics for the fin material were satisfied, and particularly, the pre-coated fin material was required to be lacking. The development of a pre-coated fin material with excellent press formability that could not be done was desired.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため研究を重ねた結果、親水性皮膜中の親水性
高分子化合物の配合割合を従来の提案に比して大きくす
ることによって、上記目的を達成できることを見出し、
本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of repeated research to solve the above problems, the present inventor has made it possible to increase the mixing ratio of the hydrophilic polymer compound in the hydrophilic film as compared with the conventional proposals. Found that the above objectives can be achieved by
The present invention has been completed.
【０００７】すなわち本発明は、アルミニウム素条の表
面に、耐食性皮膜としてクロム酸クロメート皮膜を形成
し、次いでアルカリケイ酸塩と親水性高分子化合物から
なる親水性皮膜を形成、加熱乾燥して製造するプレコー
トフィン材において、前記耐食性皮膜のクロム酸クロメ
ート皮膜は、Ｃｒ量で５〜２０mg/m2 の範囲内で形成さ
れ、前記親水性皮膜は、（アルカリケイ酸塩）／（親水
性高分子化合物）が重量比で０．４３〜１．５の範囲内
となるように形成されることを特徴とするプレス成形性
に優れたプレコートフィン材を提供するものである。さ
らに上記親水性皮膜が、皮膜に対する重量比で０．５〜
１０％の防カビ剤および３〜１０％の界面活性剤を含有
することを特徴とするプレス成形性に優れたプレコート
フィン材を提供するものである。That is, the present invention is manufactured by forming a chromate chromate film as a corrosion resistant film on the surface of an aluminum strip, then forming a hydrophilic film comprising an alkali silicate and a hydrophilic polymer compound, and heating and drying. In the pre-coated fin material, the chromate chromate film of the corrosion resistant film is formed in a Cr amount of 5 to 20 mg / m 2 , and the hydrophilic film is (alkali silicate) / (hydrophilic polymer). The present invention provides a pre-coated fin material excellent in press formability, characterized in that the compound) is formed in a weight ratio range of 0.43 to 1.5. Further, the hydrophilic coating has a weight ratio of 0.5 to
The present invention provides a pre-coated fin material having excellent press formability, which contains 10% of antifungal agent and 3 to 10% of surfactant.
【０００８】[0008]
【作用】次に本願発明の各構成要件について説明する。
耐食性皮膜のクロム酸クロメート皮膜は、その上に形成
される親水性皮膜の下地層としての役割も担っている。
下地層として親水性皮膜の性能を充分に発揮させ、かつ
プレス成形性を向上させるためには、クロム酸クロメー
ト皮膜を薄く均一に形成することが重要であり、皮膜が
Ｃｒ量で２０mg/m2 を超えて形成されるとプレス成形性
が著しく劣化する。逆にＣｒ量で５mg/m2 未満の皮膜厚
さであると表面全体にわたって均一な膜とすることが難
しい。したがって、本発明においてクロム酸クロメート
皮膜はＣｒ量で５〜２０mg/m2 の範囲内で形成すること
とする。このような皮膜は、濃度１．５〜３．０重量％
のクロメート処理液を２秒〜１分間スプレーすることに
より得られる。Next, each constituent element of the present invention will be described.
The chromate chromate film, which is a corrosion resistant film, also plays a role as an underlayer of the hydrophilic film formed thereon.
It is important to form a chromate chromate film thinly and uniformly in order to fully exhibit the performance of the hydrophilic film as the underlayer and to improve the press formability. The film has a Cr content of 20 mg / m 2 If it is formed over the range, the press formability is significantly deteriorated. On the contrary, if the amount of Cr is less than 5 mg / m 2, it is difficult to form a uniform film over the entire surface. Therefore, in the present invention, the chromate chromate film is formed within a Cr amount of 5 to 20 mg / m 2 . Such a film has a concentration of 1.5 to 3.0% by weight.
It is obtained by spraying the chromate-treated solution of 2 seconds to 1 minute.
【０００９】本発明の最大の特徴は、親水性皮膜中の親
水性高分子化合物の配合割合を大きく、言い換えると、
アルカリケイ酸塩の親水性高分子化合物に対する重量比
の範囲を従来より低く限定したことにある。すなわち、
親水性皮膜中の（アルカリケイ酸塩）／（親水性高分子
化合物）が重量比で（以下同じ）１．５を超えていると
プレス成形性等の加工性の向上が難しいため、（アルカ
リケイ酸塩）／（親水性高分子化合物）を１．５以下と
した。しかしながら、（アルカリケイ酸塩）／（親水性
高分子化合物）が０．４３未満であると表面粗面化の効
果が減少し、充分な親水性が得られない。したがって、
本発明において親水性皮膜中の（アルカリケイ酸塩）／
（親水性高分子化合物）の重量比は、０．４３〜１．５
に限定した。The greatest feature of the present invention is that the proportion of the hydrophilic polymer compound in the hydrophilic film is large, in other words,
The range of the weight ratio of the alkali silicate to the hydrophilic polymer compound is limited to be lower than the conventional range. That is,
If the weight ratio of (alkali silicate) / (hydrophilic polymer compound) in the hydrophilic film exceeds 1.5 (the same applies below), it is difficult to improve press moldability and other workability, and The ratio of silicate) / (hydrophilic polymer compound) was 1.5 or less. However, when the ratio of (alkali silicate) / (hydrophilic polymer compound) is less than 0.43, the effect of surface roughening decreases, and sufficient hydrophilicity cannot be obtained. Therefore,
In the present invention, (alkali silicate) / in the hydrophilic film
The weight ratio of (hydrophilic polymer compound) is 0.43 to 1.5.
Limited to.
【００１０】ここで用いるアルカリケイ酸塩は、ケイ酸
ソーダ、ケイ酸リチウム、ケイ酸アンモニウム、ケイ酸
カリなどをＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ（Ｍはリチウム、ナトリウ
ム、カリウム等の金属）の比で１以上としたものが好ま
しく、その比を２〜５としたものはさらに好ましい。ま
た、アルカリケイ酸塩中のアルカリ分を中和するため
に、正リン酸を上記アルカリ金属分の１〜１００重量％
含有させてもよい。The alkali silicate used here is sodium silicate, lithium silicate, ammonium silicate, potassium silicate, etc. in a ratio of SiO 2 / M 2 O (M is a metal such as lithium, sodium, potassium). The ratio is preferably 1 or more, and the ratio is preferably 2 to 5. Further, in order to neutralize the alkali content in the alkali silicate, orthophosphoric acid is added in an amount of 1 to 100% by weight of the alkali metal content.
It may be contained.
【００１１】親水性皮膜は、アルカリケイ酸塩の他に親
水性高分子化合物を含有するが、この親水性高分子化合
物は主にアクリル樹脂等の従来から知られている親水性
高分子化合物を用いればよい。The hydrophilic film contains a hydrophilic polymer compound in addition to the alkali silicate, and the hydrophilic polymer compound is mainly a conventionally known hydrophilic polymer compound such as acrylic resin. You can use it.
【００１２】また、大気中のカビ等の細菌がフィンに付
着し、繁殖した場合、細菌を送風と共に室内に飛散させ
ることとなる。本発明においては、皮膜中に防カビ剤を
添加することによりフィン材に防カビ性を付与すること
もできる。防カビ剤の添加量が皮膜に対する重量比で１
０％を超えると塗工性、親水性、耐食性が劣化するが、
逆に０．５％未満であると防カビの効果がない。したが
って本発明においては、防カビ剤の添加量を皮膜に対す
る重量比で０．５〜１０％と限定した。さらに防カビ剤
を添加する際には、塗工性を向上させる目的で界面活性
剤をも添加する。界面活性剤の添加量が皮膜に対する重
量比で１０％を超えると親水性等の皮膜特性の持続性が
劣化するが、３％未満の添加では塗工性が向上しない。
したがって本発明においては、界面活性剤の添加量を皮
膜に対する重量比で３〜１０％と限定した。Further, when bacteria such as mold in the atmosphere adhere to the fins and propagate, the bacteria are scattered in the room together with the air flow. In the present invention, the fin material can be provided with antifungal properties by adding an antifungal agent to the film. The amount of antifungal agent added is 1 by weight ratio to the film.
If it exceeds 0%, the coatability, hydrophilicity and corrosion resistance will deteriorate,
On the contrary, if it is less than 0.5%, there is no antifungal effect. Therefore, in the present invention, the amount of the fungicide added is limited to 0.5 to 10% by weight relative to the film. Furthermore, when adding an antifungal agent, a surfactant is also added for the purpose of improving coatability. If the amount of the surfactant added is more than 10% by weight relative to the film, the durability of the film properties such as hydrophilicity deteriorates, but if it is less than 3%, the coatability is not improved.
Therefore, in the present invention, the amount of the surfactant added is limited to 3 to 10% by weight relative to the film.
【００１３】このようなプレコートフィン材は、通常フ
ィン用として用いられるアルミニウム合金（例えばＪＩ
Ｓ １０００系等）を、常法により薄板とし、その表面
にクロメート処理液をスプレー吹付けにより薄く均一に
塗布し、所定厚さの皮膜を形成、次いで所定の成分比に
配合した親水性皮膜溶液を塗布し、１５０〜２５０℃の
大気中で１０〜３０秒程度加熱、乾燥して製造される。Such a pre-coated fin material is an aluminum alloy (for example, JI) which is usually used for fins.
S 1000 series, etc.) is formed into a thin plate by a conventional method, and a chromate treatment liquid is thinly and uniformly applied on the surface by spraying to form a film having a predetermined thickness, and then a hydrophilic film solution mixed in a predetermined component ratio. Is applied and heated in the atmosphere at 150 to 250 ° C. for about 10 to 30 seconds, and dried to manufacture.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。EXAMPLES The present invention will be described below based on examples.
【００１５】実施例 フィン用アルミニウム素条は、常法により製造したJIS
1100-H24の厚さ0.11mmのものを用い、クロメート処理液
は、日本ペイント社製のアロジン（商品名）を濃度 1.5
〜 2.5重量％として用い、 5〜30秒スプレーして表１に
示したＣｒ量の膜厚のクロメート皮膜を形成した。その
後、固形分が表１に示す成分比になるようにアルカリケ
イ酸ソーダとして３号ケイ酸ソーダ、親水性高分子化合
物としてアクリル樹脂、防カビ剤としてベンズイミダゾ
ール（ＴＢＺ）、界面活性剤としてノニオン系界面活性
剤を用いて親水性皮膜溶液を配合し、クロメート処理し
た素条に塗布した後、大気中で 230℃で15秒間加熱し乾
燥してプレコートフィン材とした。このように作製した
プレコートフィン材について、加工性、親水性、耐食
性、防カビ性の評価を行った。加工性は、プレス油を用
いてリフレア成形を行い、リフレア不良率を測定し、ベ
ア材を同条件で成形した場合の不良率と比較することに
より評価し、不良率がベア材よりも10％以上劣るものを
×とした。親水性は、試料をプレス油に浸漬後、トリエ
タンで脱脂し、その直後の接触角により初期親水性を、
さらに同試料を流水中に８時間浸漬、80℃×16時間乾燥
のサイクルを20サイクル繰り返し、その後の接触角によ
り親水持続性を評価し、初期親水性は接触角10度以下
を、親水持続性は接触角25度以下を○とした。耐食性
は、 500時間の塩水噴霧試験により評価し、レイティン
グ No.で 9.8以上を○とした。防カビ性は、純水中に３
日間浸漬後、JIS Z 2911に基づく防カビ試験により評価
し、サンプル表面の 1/3以上にカビが繁殖したものを×
とした。本発明に基づく実施例および比較例についての
各特性の評価結果を表１にまとめて示す。Example Aluminum base strips for fins were manufactured according to JIS
1100-H24 with a thickness of 0.11 mm was used, and the chromate treatment liquid was Alodine (trade name) manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. at a concentration of 1.5.
.About.2.5% by weight and sprayed for 5 to 30 seconds to form a chromate film having a Cr amount shown in Table 1. After that, so that the solid content becomes the component ratio shown in Table 1, sodium silicate No. 3 as a sodium silicate, acrylic resin as a hydrophilic polymer compound, benzimidazole (TBZ) as a fungicide, and nonion as a surfactant. A hydrophilic coating solution was mixed using a surface-active agent, applied on a chromate-treated base strip, and then heated at 230 ° C. for 15 seconds in the air and dried to obtain a pre-coated fin material. The pre-coated fin material produced in this manner was evaluated for workability, hydrophilicity, corrosion resistance, and mold resistance. Workability was evaluated by performing reflare molding using press oil, measuring the reflare defect rate, and comparing it with the defect rate when the bare material was molded under the same conditions. The inferior one was marked with x. The hydrophilicity is determined by immersing the sample in press oil, degreasing with triethane, and measuring the initial hydrophilicity by the contact angle immediately after that.
Further, the same sample was immersed in running water for 8 hours, and the cycle of drying at 80 ° C for 16 hours was repeated 20 times. After that, the hydrophilicity persistence was evaluated by the contact angle. Indicates that the contact angle is 25 degrees or less. The corrosion resistance was evaluated by a salt spray test for 500 hours, and a rating No. of 9.8 or higher was evaluated as ◯. Mold resistance is 3 in pure water.
After soaking for one day, it was evaluated by a mildew proof test based on JIS Z 2911.
And Table 1 shows the evaluation results of the respective characteristics of the examples and comparative examples according to the present invention.
【００１６】[0016]
【表１】 [Table 1]
【００１７】表１から明らかなように、本発明に基づく
フィン材は、プレコートフィン材に要求されるすべての
特性が優れていることが分かる。As is clear from Table 1, the fin material according to the present invention is excellent in all the properties required for the pre-coated fin material.
【００１８】[0018]
【発明の効果】このように本発明のプレコートフィン材
は、プレコートフィン材に要求される親水性、耐食性、
加工性等のすべての特性を充分に満足するものであり、
工業上顕著な効果を奏するものである。As described above, the precoated fin material of the present invention has the hydrophilicity, corrosion resistance, and
It fully satisfies all the characteristics such as workability,
It has a remarkable industrial effect.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２８Ｆ 19/06 9141−3Ｌ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display area F28F 19/06 9141-3L
Claims (2)
としてクロム酸クロメート皮膜を形成し、次いでアルカ
リケイ酸塩と親水性高分子化合物からなる親水性皮膜を
形成、加熱乾燥して製造するプレコートフィン材におい
て、前記耐食性皮膜のクロム酸クロメート皮膜は、Ｃｒ
量で５〜２０mg/m2 の範囲内で形成され、前記親水性皮
膜は、（アルカリケイ酸塩）／（親水性高分子化合物）
が重量比で０．４３〜１．５の範囲内となるように形成
されることを特徴とするプレス成形性に優れたプレコー
トフィン材。1. A precoated fin produced by forming a chromate chromate film as a corrosion resistant film on the surface of an aluminum strip, then forming a hydrophilic film comprising an alkali silicate and a hydrophilic polymer compound, and heating and drying. In the material, the chromate chromate film of the corrosion resistant film is Cr
The amount of the hydrophilic film formed is in the range of 5 to 20 mg / m 2 , and the hydrophilic film is (alkali silicate) / (hydrophilic polymer compound).
Is formed so that the weight ratio falls within the range of 0.43 to 1.5. A precoated fin material having excellent press formability.
としてクロム酸クロメート皮膜を形成し、次いで主にア
ルカリケイ酸塩と親水性高分子化合物からなる親水性皮
膜を形成、加熱乾燥して製造するプレコートフィン材に
おいて、前記耐食性皮膜のクロム酸クロメート皮膜は、
Ｃｒ量で５〜２０mg/m2 の範囲内で形成され、前記親水
性皮膜は、（アルカリケイ酸塩）／（親水性高分子化合
物）が重量比で０．４３〜１．５の範囲内となるように
形成され、さらに防カビ剤および界面活性剤を皮膜に対
する重量比でそれぞれ０．５〜１０％および３〜１０％
含有することを特徴とするプレス成形性に優れたプレコ
ートフィン材。2. A method in which a chromate chromate film is formed as a corrosion resistant film on the surface of an aluminum strip, and then a hydrophilic film mainly composed of an alkali silicate and a hydrophilic polymer compound is formed and dried by heating. In the pre-coated fin material, the chromate chromate film of the corrosion resistant film is
The amount of Cr is formed in the range of 5 to 20 mg / m 2 , and the hydrophilic film has a weight ratio of (alkali silicate) / (hydrophilic polymer compound) of 0.43 to 1.5. And 0.5% to 10% and 3% to 10% by weight ratio of the antifungal agent and the surfactant, respectively, to the film.
Pre-coated fin material excellent in press formability, which is characterized by containing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31831591A JPH05125555A (en) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | Precoated fin material excellent in press formability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31831591A JPH05125555A (en) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | Precoated fin material excellent in press formability |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05125555A true JPH05125555A (en) | 1993-05-21 |
Family
ID=18097828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31831591A Pending JPH05125555A (en) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | Precoated fin material excellent in press formability |
Country Status (1)
| Country | Link |
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