熱交換器用預(yù)涂翅片材料及熱交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能構(gòu)成翅片結(jié)構(gòu)的熱交換器用預(yù)涂翅片材料以及熱交換器，該翅片結(jié)構(gòu)能盡可能地防止制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的結(jié)霜，并且在翅片表面容易結(jié)露的條件下能使冷凝水的水滴與親水性皮膜接觸，將該水滴迅速地排除，可在不增大通風(fēng)阻力的情況下持續(xù)維持良好的熱交換功能，該熱交換器具備這樣的翅片結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是一種熱交換器用預(yù)涂翅片材料以及熱交換器，該熱交換器用預(yù)涂翅片材料包括由鋁板材形成的翅片基板、設(shè)置于翅片基板的一個(gè)面上的具有結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜、設(shè)置于翅片基板的另一個(gè)面上的具有冷凝水排除效果的親水性皮膜，所述交聯(lián)拒水性皮膜由水性拒水涂料組合物形成，該水性拒水涂料組合物以規(guī)定的比例含有具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)、含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)，該熱交換器具備具有結(jié)霜抑制效果的拒水性面和具有冷凝水排除效果的親水性面彼此相向的翅片結(jié)構(gòu)。
【專利說明】熱交換器用預(yù)涂翅片材料及熱交換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材的表面賦予優(yōu)異的結(jié)霜抑制效果和冷凝水排除效果的熱交換器用預(yù)涂翅片材料、以及具備使用該材料構(gòu)成的翅片結(jié)構(gòu)的熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]由鋁板材構(gòu)成的熱交換器用預(yù)涂翅片材料通過成形加工成所要的翅片形狀，可以用作熱泵式空調(diào)器用熱交換器的翅片材料。然而，使用該熱交換器用預(yù)涂翅片材料的熱交換器中，制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的室外機(jī)在空氣的溫度低的情況下和冷媒的蒸發(fā)溫度低的情況下，翅片的表面有時(shí)會(huì)附著霜，并且，如果結(jié)霜，則翅片間閉塞，通風(fēng)阻力增大，而且流入熱交換器的風(fēng)量減小，室外機(jī)的熱交換器的蒸發(fā)能力降低。因此，熱交換器的翅片表面附著有霜時(shí)，為了除去該霜，需要停止制熱運(yùn)轉(zhuǎn)來進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，有舒適性大幅降低的問題。
[0003]此外，作為抑制這樣的結(jié)霜的技術(shù)，有在翅片的表面形成拒水性皮膜的方法，但該方法存在如下問題:雖然能延長因結(jié)霜而閉塞的時(shí)間，但在結(jié)霜后或冷媒的溫度較高、水滴在翅片的表面結(jié)露的條件下，在翅片間附著有冷凝水，該附著的冷凝水在翅片間形成橋，通風(fēng)阻力增大，其結(jié)果是，熱交換性能降低。
[0004]因此，為了提高制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱交換器的熱效率，要求在結(jié)霜前排除翅片表面的冷凝水、并且使翅片表面成為難以結(jié)霜的表面，此外，作為用于解決該課題的方法，提出了在翅片表面形成親水性皮膜、使冷凝水以薄水膜的形式流下的親水處理方法(專利文獻(xiàn)I?3)，在翅片表面形成拒水性皮膜、將冷凝水盡早排除的拒水處理方法(專利文獻(xiàn)4?6)，以及與翅片的配置和部位相對(duì)應(yīng)地形成拒水性皮膜和親水性皮膜、使這些拒水性皮膜和親水性皮膜的長處和短處相互彌補(bǔ)的拒水.親水處理方法(專利文獻(xiàn)7?9)等。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平09-014888號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2000-028291號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2010-223520號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本專利特開平08-269367號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)5:日本專利特開平09-026286號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)6:日本專利特開2009-270181號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)7:日本專利特開平08-152287號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)8:專利第3761262號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)9:日本專利特開2006-046695號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題[0017]然而，專利文獻(xiàn)I?3的親水處理方法中，以薄水膜的形式流下的功能不足，在進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抑制結(jié)霜的除霜性不足，此外，專利文獻(xiàn)4?6的拒水處理方法中，拒水性不足，將結(jié)露的水滴確實(shí)地排除來抑制結(jié)霜的除霜性不足，還有，專利文獻(xiàn)7?9中，在與翅片的配置和部位相對(duì)應(yīng)地形成的拒水性皮膜和親水性皮膜、特別是拒水性皮膜中，其拒水性能和親水性能、特別是拒水性能未必足夠，未能達(dá)到能令人滿意的結(jié)霜抑制效果，此外也未能充分解決因冷凝水而導(dǎo)致翅片間的通風(fēng)阻力增大的問題。
[0018]于是，本發(fā)明人鑒于這些現(xiàn)有技術(shù)的問題，進(jìn)行了具有優(yōu)異的結(jié)霜抑制效果和冷凝水排除效果的熱交換器用預(yù)涂翅片材料的開發(fā)，使用該預(yù)涂翅片材料來使結(jié)霜抑制效果和冷凝水排除效果產(chǎn)生協(xié)同作用，藉此對(duì)于具有在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)結(jié)霜、而且也沒有因冷凝水而導(dǎo)致翅片間通風(fēng)阻力增大的問題的翅片結(jié)構(gòu)的熱交換器的開發(fā)反復(fù)進(jìn)行了認(rèn)真研究，其結(jié)果是，在拒水性皮膜中引入特定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)而得的交聯(lián)拒水性皮膜的結(jié)霜抑制效果優(yōu)異，此外，通過使該交聯(lián)拒水性皮膜和冷凝水排除效果優(yōu)異的親水性皮膜彼此相向來產(chǎn)生協(xié)同作用，能構(gòu)成兼具優(yōu)異的結(jié)霜抑制效果和優(yōu)異的冷凝水排除效果的翅片結(jié)構(gòu)，從而完成了本發(fā)明。
[0019]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在一個(gè)面上具備具有優(yōu)異的結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜、并且在另一個(gè)面上具備具有冷凝水排除效果的親水性皮膜的熱交換器用預(yù)涂翅片材料。
[0020]此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有翅片結(jié)構(gòu)的熱交換器，其是使用由所述熱交換器用預(yù)涂翅片材料構(gòu)成的單面拒水性/單面親水性翅片材料，或者是使用兩面具備具有優(yōu)異的結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜的兩面拒水性翅片材料和兩面具備具有優(yōu)異的冷凝水排除效果的親水性皮膜的兩面親水性翅片材料，使具有優(yōu)異的結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜和具有優(yōu)異的冷凝水排除效果的親水性皮膜彼此相向來產(chǎn)生協(xié)同作用，從而盡可能地防止制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的結(jié)霜，并且在翅片表面容易結(jié)露的條件下能使冷凝水的水滴與親水性皮膜接觸，將該水滴迅速地排除，藉此，可在不增大通風(fēng)阻力的情況下持續(xù)維持良好的熱交換功能。
[0021]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0022]S卩，本發(fā)明是一種熱交換器用預(yù)涂翅片材料，其包括由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材形成的翅片基板、設(shè)置于該翅片基板的一個(gè)面上的具有結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜、設(shè)置于翅片基板的另一個(gè)面上的具有冷凝水排除效果的親水性皮膜，其特征在于，所述交聯(lián)拒水性皮膜由水性拒水涂料組合物形成，該水性拒水涂料組合物含有具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)、含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)，相對(duì)于含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)的固體成分共計(jì)100質(zhì)量份，具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的固體成分為I?30質(zhì)量份。
[0023]此外，本發(fā)明是一種熱交換器，其具備多個(gè)平板狀的預(yù)涂翅片材料彼此以規(guī)定的間隔平行地配置、且在彼此相鄰的預(yù)涂翅片材料間、具有結(jié)霜抑制效果的拒水性面和具有冷凝水排除效果的親水性面彼此相向的翅片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個(gè)預(yù)涂翅片材料由多個(gè)單面拒水性/單面親水性翅片材料構(gòu)成，該單面拒水性/單面親水性翅片材料在由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材形成的翅片基板的一個(gè)面上具有形成拒水性面的交聯(lián)拒水性皮膜，并且在另一個(gè)面上具有形成親水性面的親水性皮膜，或者所述多個(gè)預(yù)涂翅片材料由多個(gè)兩面拒水性翅片材料和多個(gè)兩面親水性翅片材料構(gòu)成，該兩面拒水性翅片材料在由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材形成的翅片基板的兩面具有形成拒水性面的交聯(lián)拒水性皮膜，該兩面親水性翅片材料在由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材形成的翅片基板的兩面具有形成親水性面的親水性皮膜，所述交聯(lián)拒水性皮膜由水性拒水涂料組合物形成，該水性拒水涂料組合物含有具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)、含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂⑶和氨基樹脂(C)，相對(duì)于含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂⑶和氨基樹脂(C)的固體成分共計(jì)100質(zhì)量份，具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的固體成分為I?30質(zhì)量份。
[0024]本發(fā)明中，關(guān)于形成所述翅片基板的鋁板材，其既可以由純鋁構(gòu)成，也可以由鋁合金構(gòu)成，無特別限定，關(guān)于翅片基板，從耐腐蝕性的觀點(diǎn)來看，較好是在其兩面設(shè)置耐腐蝕性皮膜。
[0025]為了該目的而設(shè)置于所述翅片基板的兩面的耐腐蝕性皮膜是在翅片基板的兩面涂布耐腐蝕性處理劑而形成的，作為這里所使用的耐腐蝕性處理劑，可例舉例如鉻酸鹽處理劑、磷酸鉻酸鹽處理劑、無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理劑、有機(jī)類的耐腐蝕性底涂劑等，從考慮到環(huán)境因素的耐腐蝕性皮膜的觀點(diǎn)來看，較好是無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理劑和有機(jī)類的耐腐蝕性底涂劑。
[0026]本發(fā)明中，作為熱交換器用預(yù)涂翅片材料，在所述翅片基板的一個(gè)面上設(shè)置形成拒水性面的交聯(lián)拒水性皮膜，并且在另一個(gè)面上設(shè)置形成親水性面的親水性皮膜，形成單面拒水性/單面親水性翅片材料，或者在所述翅片基板的兩面設(shè)置具有結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜，形成兩面拒水性翅片材料，關(guān)于該具有結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜，由下述的含有具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)、含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)的水性拒水涂料組合物形成的拒水性皮膜必須形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0027]這里，關(guān)于所述具有結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜，其水接觸角較好為100°以上，更好為105°以上，此外，其膜厚通常為0.05?5.0 μ m，較好為0.1?4.0 μ m，更好為0.2?2.0 μ m。該交聯(lián)拒水性皮膜的水接觸角越大越好，但該交聯(lián)拒水性皮膜的水接觸角如果小于100°，則存在結(jié)霜抑制效果低的問題，此外，所述交聯(lián)拒水性皮膜的膜厚如果小于0.05 μ m,則存在批次間的結(jié)霜抑制和親水性的偏差大、結(jié)霜抑制和親水持續(xù)性的經(jīng)時(shí)劣化大等問題，反之，如果大于5.0 μ m，則不僅無法期待更進(jìn)一步的結(jié)霜抑制、親水性的提高，而且甚至?xí)驗(yàn)閷⒗涿接玫你~管與翅片材料釬焊時(shí)的熱量而導(dǎo)致皮膜的焦化變得醒目，并且存在隨著膜厚的增厚而成本上升等問題。
[0028]本發(fā)明中，所述發(fā)揮結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜是涂布水性拒水涂料組合物而形成的，作為為了該目的而使用的水性拒水涂料組合物，從長期維持結(jié)霜抑制效果的觀點(diǎn)來看，可例舉含有具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)、含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)的水性拒水涂料組合物。另外，以下的記載中，有時(shí)將“具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A) ”簡(jiǎn)記為“具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A) ”。
[0029]<具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A) >
[0030]所述水性拒水涂料組合物中，具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)只要是具有全氟烷基和/或全氟鏈烯基的樹脂即可，可使用公知的樹脂，可使用分散或溶解于水或以水為主要成分的介質(zhì)(下稱“水性介質(zhì)”)的樹脂。這樣的具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)例如較好是通過使聚合性不飽和單體(a-Ι)〔以下有時(shí)記作“具有含氟原子的基團(tuán)的聚合性不飽和單體(a-Ι)”〕和其它聚合性不飽和單體(a-2)進(jìn)行共聚反應(yīng)而得的樹脂，該聚合性不飽和單體(a-Ι)具有下述通式(I)表示的結(jié)構(gòu)的選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)。進(jìn)行所述聚合反應(yīng)的方法可以從公知的聚合方法中選擇，可例舉例如本體聚合、溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合、分散聚合等，從分散或溶解于水性介質(zhì)的樹脂的制造效率等的觀點(diǎn)來看，較好是乳液聚合。
[0031][化I]
[0032]

R O
Hj- = C-C-X-Y-Rf (1) [0033](式中，Rf表示碳數(shù)I~21的直鏈狀或分支狀的全氟烷基或全氟鏈烯基。R表示氫原子、鹵素原子或甲基。X表示氧原子或亞氨基。Y表示可以包含也可以不包含氧原子、硫原子、氮原子或磷原子的碳數(shù)I~20的2價(jià)有機(jī)基團(tuán)。)
[0034]作為所述含氟原子的基團(tuán)，較好是全氟烷基，作為該全氟烷基，可例舉例如_CF3、-CF2CF3、-CF2CF2CF3、-CF (CF3) 2、-CF2CF2CF2CF3、-CF2CF (CF3) 2、-C (CF3) 3、_ (CF2) 4CF3、- (CF2) 2CF (CF3) 2、-CF2C (CF3) 3、-CF (CF3) CF2CF2CF3、- (CF2) 5CF3、- (CF2) 3CF (CF3) 2、- (CF2) 4CF (CF3) 2、- (CF2) 7CF3、-(CF2)5CF (CF3) 2、_ (CF2)6CF (CF3) 2、_ (CF2)9CF3 等。全氟烷基的碳數(shù)為 I ~21，較好為 2 ~20，更好為4~16。
[0035]具有含氟原子的基團(tuán)的聚合性不飽和單體(a-Ι)的乳液聚合可通過使用乳化劑、聚合引發(fā)劑使該單體(a-Ι)和其它聚合性不飽和單體(a-2)的混合物在水性介質(zhì)中乳液聚合的公知的方法來進(jìn)行。另外，該乳液聚合中，可以根據(jù)需要使用親水性或疏水性的有機(jī)溶劑。
[0036]作為乳化劑，可使用現(xiàn)有公知的乳化劑，例如可使用陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑或它們的組合。作為所述表面活性劑，可以根據(jù)需要使用鍵合有氟代烷基等氟原子的化合物。
[0037]作為聚合引發(fā)劑，可使用現(xiàn)有公知的聚合引發(fā)劑，可例舉例如過硫酸銨(APS)、過硫酸鉀、過硫酸鈉等過硫酸鹽類、過氧化二碳酸二異丙酯(IPP)、過氧化苯甲酰、過氧化二丁基、偶氮二異丁腈(AIBN)等油溶性聚合引發(fā)劑等。
[0038]此外，所述乳液聚合反應(yīng)中可以使用鏈轉(zhuǎn)移劑，作為該鏈轉(zhuǎn)移劑，可例舉例如丙二酸二乙酯(MDE)、丙二酸二甲酯等丙二酸二酯類，乙酸乙酯、乙酸丁酯等乙酸酯類，甲醇、乙醇等醇類，正十二烷基硫醇、正辛基硫醇等硫醇類，α-甲基苯乙烯二聚體等。
[0039]通過以聚合溫度20~150°C、聚合時(shí)間0.1~100小時(shí)的條件進(jìn)行聚合反應(yīng)，能制成具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的水分散體。該水分散體中，具有含氟原子的基團(tuán)的樹月旨(A)以平均粒徑為10~500nm、較好為30~200nm的粒子的形式得到。固體成分濃度優(yōu)選為5~50質(zhì)量％左右。
[0040]所述具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的粒子可以是單層結(jié)構(gòu)或包含核殼結(jié)構(gòu)的多層結(jié)構(gòu)，此外，粒子內(nèi)部可以交聯(lián)，這些粒子可以在乳液聚合中通過公知的方法得到。[0041]作為所述其它聚合性不飽和單體(a-2)，只要與具有含氟原子的基團(tuán)的聚合性不飽和單體(a-Ι)有共聚反應(yīng)性即可，可以無特別限制地使用，可例舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、衣康酸酐、馬來酸酐、丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯、烷基的碳數(shù)為I?20的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸芐酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯；苯乙烯、α -甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯等芳香族乙烯基類單體；(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、(甲基)丙烯酸羥基戊酯和(甲基)丙烯酸羥基己酯等(甲基)丙烯酸羥烷基酯；烷基的碳數(shù)為I?20的乙稀基燒基釀；燒基的碳數(shù)為I?20的齒代燒基乙稀基釀；燒基的碳數(shù)為I?20的乙稀基燒基麗；乙稀基二乙氧基娃燒、Y _ (甲基丙稀酸氧基丙基)二甲氧基娃燒等含硅烷基的不飽和單體；(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-正丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-異丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-仲丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺類單體；乙酸乙烯酯、“VeoVA”(殼牌公司制的乙烯基酯)等乙烯基酯類、丙烯腈、甲基丙烯腈乙烯、丁二烯等。另外，本說明書中，(甲基)丙烯酸是丙烯酸和甲基丙烯酸的總稱，(甲基)丙烯酸酯是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的總稱，(甲基)丙烯酰胺是丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的總稱。
[0042]作為溶解或分散于水性介質(zhì)的具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的市售品，可例舉UNIDYNE TG-652、UNIDYNE TG-664、UNIDYNE TG-410、UNIDYNE TG-5521、UNIDYNE TG-5601、UNIDYNE TG-871UUNIDYNE TG_470B、UNIDYNE TG_500S、UNIDYNE TG-580、UNIDYNE TG-581、UNIDYNE TG-658 (以上為大金株式會(huì)社(夕M # >社)制、商品名)、SWK_601 (清美化學(xué)株式會(huì)社(七4 S S力A社)制)、FS6810 (氟科技株式會(huì)社(7 口口 f夕7 口 y'—社)制)、NK GUARD SR-108 (日華化學(xué)株式會(huì)社制)等。
[0043]具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的制造除了基于所述具有含氟原子的基團(tuán)的聚合性不飽和單體(a-Ι)與其它聚合性不飽和單體(a-2)的共聚反應(yīng)的方法以外，也可以通過使用含全氟烷基的自由基引發(fā)劑作為聚合引發(fā)劑的聚合性不飽和單體的聚合反應(yīng)來進(jìn)行，作為該聚合引發(fā)劑，可例舉例如日本專利特開平2010-195937號(hào)公報(bào)中記載的含氟有機(jī)過氧化物等。
[0044]<含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B) >
[0045]從所得涂膜的加工性、密合性、耐濕性和耐腐蝕性的觀點(diǎn)來看，所述水性拒水涂料組合物含有如下所述的含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)。
[0046]該改性環(huán)氧樹脂(B)可通過使含有環(huán)氧樹脂(b-Ι)、含羧基的丙烯酸樹脂(b_2)和胺化合物(b-3)的混合物反應(yīng)來制造。該反應(yīng)中，進(jìn)行生成季銨鹽基的反應(yīng)、環(huán)氧樹脂中所含的環(huán)氧基與含羧基的丙烯酸樹脂中所含的羧基的酯化反應(yīng)，生成含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)。此外，該反應(yīng)中，環(huán)氧樹脂(b-Ι)的環(huán)氧基開環(huán)，生成羥基。而且，如上所述生成的所述含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)的羥基與下述的氨基樹脂(C)有反應(yīng)性。
[0047]作為環(huán)氧樹脂(b-Ι)，從密合性、耐腐蝕性的觀點(diǎn)來看較好是雙酚型環(huán)氧樹脂。雙酚型環(huán)氧樹脂是通過雙酚化合物與環(huán)氧鹵丙烷、例如環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)而得的樹脂。
[0048]作為所述雙酚化合物，可例舉例如雙(4-羥基苯基)-2，2-丙烷[雙酚A]、4，4_ 二羥基二苯酮、雙(4-羥基苯基)甲烷[雙酚F]、4，4-二羥基二苯砜[雙酚S]等。雙酚型環(huán)氧樹脂(b-Ι)中，從耐腐蝕性的觀點(diǎn)來看優(yōu)選使用雙酚A型環(huán)氧樹脂。
[0049]從水性介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性、所得涂膜的加工性和衛(wèi)生性等的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用雙酚型環(huán)氧樹脂(b-Ι)的數(shù)均分子量在4000?30000、較好是5000?30000的范圍內(nèi)、且環(huán)氧當(dāng)量在2000?10000、較好是2500?10000的范圍內(nèi)的雙酚型環(huán)氧樹脂(b_l)。
[0050]這里，作為可以用作雙酚型環(huán)氧樹脂(b-Ι)的雙酚A型環(huán)氧樹脂的市售品，可例舉例如日本環(huán)氧樹脂株式會(huì)社('I Y A >工> '7' >社)制的jER1010、jER1256B40、jER1256 等。
[0051]此外，雙酚A型環(huán)氧樹脂也可以是將雙酚A型環(huán)氧樹脂用二元酸改性而得的雙酚A型的改性環(huán)氧樹脂。此時(shí)，作為與二元酸反應(yīng)的雙酚A型環(huán)氧樹脂，可以優(yōu)選使用數(shù)均分子量為2000?8000、且環(huán)氧當(dāng)量在1000?4000的范圍內(nèi)的雙酚A型環(huán)氧樹脂。此外，作為所述二元酸，可使用以通式HOOC-(CH2)n-C00H(式中，η表示I?12的整數(shù))表示的化合
物，具體而言可使用琥珀酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等和六氫鄰苯二甲酸等，特別優(yōu)選使用己二酸。
[0052]所述雙酚A型的改性環(huán)氧樹脂可通過使所述雙酚A型環(huán)氧樹脂和二元酸的混合物在例如三正丁胺等酯化催化劑和有機(jī)溶劑的存在下在反應(yīng)溫度120?180°C和反應(yīng)時(shí)間約I?4小時(shí)的條件下反應(yīng)而得。
[0053]所述含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)的制造中使用的含羧基的丙烯酸樹脂(b_2)可通過將含有含羧基的聚合性不飽和單體及其它聚合性不飽和單體的混合物例如用自由基聚合引發(fā)劑在有機(jī)溶劑中在80?150°C和I?10小時(shí)的條件下加熱、使其進(jìn)行共聚反應(yīng)的方法來制造。
[0054]作為含羧基的丙烯酸樹脂(b_2)的制造中可以使用的所述其它聚合性不飽和單體，可例舉例如關(guān)于具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)而記載的所述其它聚合性不飽和單體(a-2)。
[0055]作為含羧基的丙烯酸樹脂(b_2)的制造中使用的所述自由基聚合引發(fā)劑，使用有機(jī)過氧化物類、偶氮類等，作為有機(jī)過氧化物類，可例舉例如過氧化苯甲酰、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、二叔丁基過氧化物、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化-2-乙基己酸叔戊酯等，此外，作為偶氮類，可例舉例如偶氮二異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈等。
[0056]制造所述含羧基的丙烯酸樹脂(b_2)時(shí)的共聚反應(yīng)中可以根據(jù)需要使用鏈轉(zhuǎn)移齊U，作為該鏈轉(zhuǎn)移劑，可例舉例如α -甲基苯乙烯二聚體、硫醇化合物等公知的鏈轉(zhuǎn)移劑。
[0057]從水性介質(zhì)中的穩(wěn)定性、所得涂膜的加工性、密合性等的觀點(diǎn)來看，含羧基的丙烯酸樹脂(b-2)的重均分子量較好為5000?100000，更好為10000?100000，樹脂酸值較好是在 150 ?700mgK0H/g、200 ?500mgK0H/g 的范圍內(nèi)。
[0058]作為所述胺化合物(b_3)，較好是例如三乙胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、單甲基二乙醇胺、N-甲基嗎啉等叔胺化合物。
[0059]含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)可通過將所述含有環(huán)氧樹脂(b-Ι)、含羧基的丙烯酸樹脂(b-2)和胺化合物(b-3)的混合物在有機(jī)溶劑中在80?120°C和0.5?8小時(shí)的條件下加熱使其反應(yīng)的方法來制造。
[0060]這里，關(guān)于所述反應(yīng)中的環(huán)氧樹脂(b-Ι)和含羧基的丙烯酸樹脂(b-2)的配比，根據(jù)涂裝作業(yè)性和涂膜性能來適當(dāng)選擇即可，較好是以樹脂(b-Ι)/樹脂(b-2)的固體成分質(zhì)量比計(jì)在10/90~95/5、更好是60/40~90/10的范圍內(nèi)。[0061]此外，從所得皮膜的耐濕性和耐腐蝕性等的觀點(diǎn)來看，所述胺化合物(b-3)的用量以環(huán)氧樹脂(b-Ι)和含羧基的丙烯酸樹脂(b-2)的總固體成分為基準(zhǔn)較好是在I~10質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
[0062]從在水性介質(zhì)中的穩(wěn)定性、所得涂膜的加工性、密合性、耐濕性和耐腐蝕性的觀點(diǎn)來看，通過所述反應(yīng)而得的含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)較好是酸值為20~120mgK0H/g、較好為30~100mgK0H/g，重均分子量在1000~40000、較好是2000~15000的范圍內(nèi)。
[0063]另外，本說明書中，“重均分子量”是使用四氫呋喃作為溶劑、將通過凝膠滲透色譜測(cè)得的保持時(shí)間(保持容量)以聚苯乙烯的重均分子量為基準(zhǔn)換算而得的值。此外，“數(shù)均分子量”是根據(jù)該重均分子量通過計(jì)算求得的值。
[0064]凝膠滲透色譜儀使用“HLC8120GPC” (東曹株式會(huì)社(東^ 一社)制)。作為柱，使用 “TSKgel G-4000HXL，，、“TSKgel G-3000HXL”、“TSKgel G-2500HXL，，、“TSKgelG-2000HXL”(均為東曹株式會(huì)社制、商品名)這4根柱，在流動(dòng)相:四氫呋喃、測(cè)定溫度:40°C、流速:1ml/分鐘、檢測(cè)器:RI的條件下進(jìn)行。
[0065]所述含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)在水性介質(zhì)中被中和、分散，作為中和用的中和劑，優(yōu)選使用胺類和氨等的堿性化合物。
[0066]作為用作所述中和劑的胺類的代表例，可例舉例如三乙胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、嗎啉等。其中特別優(yōu)選例舉三乙胺、二甲基乙醇胺。此外，含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)的中和較好是在相對(duì)于樹脂中的羧基通常為0.2~2.0當(dāng)量中和的范圍內(nèi)。
[0067]本發(fā)明中，從密合性、耐濕性、耐腐蝕性等的觀點(diǎn)來看，在所述酯化反應(yīng)時(shí)以及通過中和而形成的季銨鹽基量(每Ig樹脂中所含的季銨鹽基的摩爾數(shù))優(yōu)選在
3.0X10_4mol/g以下的范圍內(nèi)，較好是在0.6X10_4~3.0X 10_4mol/g的范圍內(nèi)，更好是在0.8Χ10-4 ~2.5Xl(T4mol/g 的范圍內(nèi)。
[0068]這里，季銨鹽基量的測(cè)定如下所述進(jìn)行。即，將反應(yīng)開始后的試樣溶解在溶劑中，調(diào)制成試樣溶液，在所得試樣溶液中滴加指示劑溶液(將具有磺酸基和羥基作為官能團(tuán)的指示劑溶解在溶劑中而得的溶液)，進(jìn)行滴定反應(yīng)，對(duì)于指示劑溶液中的指示劑與試樣溶液中的季銨鹽化環(huán)氧化合物反應(yīng)、形成磺酸酸基和羥基這兩者同時(shí)被離子化的離子化指示劑和羧酸的滴定反應(yīng)的第一階段以及在該第一階段的滴定反應(yīng)中生成的離子化指示劑與所述指示劑溶液中的指示劑反應(yīng)、形成只有磺酸基被離子化的磺酸基離子化指示劑的滴定反應(yīng)的第二階段，分別將滴定量和電導(dǎo)率的關(guān)系作圖，根據(jù)連結(jié)第一階段的圖的直線和連結(jié)第二階段的圖的直線的交點(diǎn)處的滴定量求出第一階段的滴定量h，通過下式(I)求出試樣固體成分換算Ig中的季銨鹽量(mol/g)。
[0069]季銨鹽量(mol/g)
[0070]=?! (ml) X 2 X 指不劑濃度(mol/1) X (1/1000)
[0071]X {100/(試樣(g)X 固體成分(％))}..................式(I)
[0072]另外，分散含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)的水性介質(zhì)既可以僅為水，也可以是水和有機(jī)溶劑的混合物。作為該有機(jī)溶劑，只要不損害含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)在水性介質(zhì)中的穩(wěn)定性，就可以使用現(xiàn)有公知的任意有機(jī)溶劑。[0073]<氨基樹脂(C) >
[0074]作為所述水性拒水涂料組合物中所含的氨基樹脂(C)，可例舉例如三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂和苯并胍胺樹脂等，從加工性、密合性的觀點(diǎn)來看較好是三聚氰胺樹脂。
[0075]作為三聚氰胺樹脂，可例舉例如將羥甲基化三聚氰胺的羥甲基的一部分或全部用碳數(shù)I~8的一元醇、例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、2-乙基丁醇、2-乙基己醇等醚化而得的部分醚化或全醚化三聚氰胺樹脂。
[0076]它們也可以使用羥甲基全部被醚化或者部分醚化而殘存有羥甲基或亞氨基的三聚氰胺樹脂?？衫e例如甲基醚化三聚氰胺、乙基醚化三聚氰胺、丁基醚化三聚氰胺等烷基醚化三聚氰胺，可以僅使用一種或者根據(jù)需要將兩種以上并用。其中優(yōu)選將羥甲基的至少一部分甲基醚化的甲基醚化三聚氰胺樹脂。
[0077]作為滿足這樣的條件的三聚氰胺樹脂的市售品，以例如“寸4 J > 202”、“ ^ -1 J卟 232”、“ 寸 4 J 235”、“ 寸 4 J 238”、“ 寸 4 J 254”、“ 寸 4 J 266”、“ 寸 4 J267”、“ 寸-1 J ^ 272”、“ 寸-1 J ^ 285”、“ 寸-1 J ^ 301”、“ 寸-1 J ^ 303”、“ 寸-1 J ^ 325”、“寸 4 J 卟 327”、“ 寸 4 J 350”、“ 寸 4 J 370”、“ 寸 4 J 701”、“ 寸 4 J 703”、“ 寸 ^J 卟 736”、“ 寸 ? ^ ^ 738”、“ 寸 4 J 771”、“ 寸 ? ^ ^ 1141”、“ 寸 4 J 1156”、“ 寸 J^ 1158，，、“ 7 P —卜 212，，、“ 7 P —卜 715，，、“ 7 P —卜 776”等(以上為日本氰特株式會(huì)社(日本寸47夕社)制)、“ 二一八> 120，，、“ 二一八> 20HS”、“ 二一八> 2021”、“二一 K > 2028”、“二一 A > 2061”等(以上為三井化學(xué)株式會(huì)社制)以及“ J 7 > 522”等(日立化成株式會(huì)社制)的商品名在市場(chǎng)上銷售。
[0078]另外，含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)的配比以含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)/氨基樹脂(C)的固體成分質(zhì)量比計(jì)較好是在95/5~50/50、特別好是在93/7~60/40的范圍內(nèi)。氨基樹脂(C)的量如果過少，則無法得到足夠的固化性，反之，如果過多，則制得的預(yù)涂翅片材料的加工性有時(shí)會(huì)降低。
[0079]從結(jié)霜抑制性、耐腐蝕性、涂料穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來看，所述水性拒水涂料組合物中的具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的含量以固體成分換算相對(duì)于所述含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)共計(jì)100質(zhì)量份為I~30質(zhì)量份，較好為3~25質(zhì)量份，更好為10~22質(zhì)量份。
[0080]另外，本發(fā)明的水性拒水涂料組合物中，除了具有含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)、含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)以外，還可以根據(jù)需要添加堿性化合物、氨基樹脂(C)以外的交聯(lián)劑(例如封端化多異氰酸酯等)、膠態(tài)二氧化硅、防菌劑、著色顏料、其本身已知的防銹顏料(例如鉻酸鹽類、鉛類、鑰酸類等)、防銹劑(例如單寧酸、沒食子酸等苯酚性羧酸及 其鹽類、肌醇六磷酸、次膦酸等有機(jī)磷酸、金屬磷酸二氫鹽類、亞硝酸鹽等)等添加劑和水性介質(zhì)。這里，作為所述水性介質(zhì)，既可以是水，也可以是水與少量的有機(jī)溶劑、胺類和氨等堿性化合物的混合溶劑，此外，在混合溶劑中，水的含量通常為80質(zhì)量％以上。
[0081]而且，本發(fā)明中，使用所述單面拒水性/單面親水性翅片材料來構(gòu)成拒水性面和親水性面彼此相向的熱交換器的翅片結(jié)構(gòu)，或者使用在翅片基板的兩面設(shè)置形成拒水性面的交聯(lián)拒水性皮膜的兩面拒水性翅片材料和在翅片基板的兩面設(shè)置形成親水性面的親水性皮膜的兩面親水性翅片材料來構(gòu)成拒水性面和親水性面彼此相向的熱交換器的翅片結(jié)構(gòu)，所述單面拒水性/單面親水性翅片材料和兩面親水性翅片材料中的親水性皮膜是涂布下述的親水涂料而形成的。
[0082]這里，關(guān)于所述發(fā)揮冷凝水排除效果的親水性皮膜，其水接觸角較好為40°以下，更好為30°以下，此外，其膜厚通常為0.05?5.0 μ m以下，較好為0.1?4.0 μ m，更好為
0.2?2.0 μ m。該親水性皮膜的水接觸角越小越好,但該親水性皮膜的水接觸角如果大于40°，則存在冷凝水難以流動(dòng)的問題，此外，所述親水性皮膜的膜厚與交聯(lián)拒水性皮膜的情況同樣，如果小于0.05 μ m,則存在批次間的結(jié)霜抑制和親水性的偏差大、結(jié)霜抑制和親水持續(xù)性的經(jīng)時(shí)劣化大等問題，反之，如果大于5.0 μ m，則不僅無法期待更進(jìn)一步的結(jié)霜抑制、親水性的提高，而且甚至?xí)驗(yàn)閷⒗涿接玫你~管與翅片材料釬焊時(shí)的熱量而導(dǎo)致皮膜的焦化變得醒目，并且存在隨著膜厚的增厚而成本上升等問題。
[0083]本發(fā)明中，作為用于形成所述發(fā)揮冷凝水排除效果的親水性皮膜的親水涂料，可例舉例如水玻璃類、二氧化硅類、勃姆石類等無機(jī)類親水涂料，水溶性丙烯酸樹脂、水溶性纖維素樹脂、水溶性氨基樹脂、含有聚乙烯醇等的有機(jī)類親水涂料，含有無機(jī)類材料和有機(jī)樹脂的有機(jī)無機(jī)復(fù)合類親水涂料等，從臭氣應(yīng)對(duì)和模具磨損應(yīng)對(duì)的觀點(diǎn)來看，較好是有機(jī)類親水涂料。
[0084]作為所述有機(jī)類親水涂料，可使用公知的有機(jī)類親水涂料，可例舉例如以下的有機(jī)類親水涂料組合物(E)。
[0085](I)含有具有87%以上的皂化度的聚乙烯醇和中和樹脂的有機(jī)類親水涂料組合物，該中和樹脂是將具有300mgK0H/g以上的樹脂酸值的高酸值丙烯酸樹脂的羧基的至少一部分用沸點(diǎn)不低于180°C且在低于180°C的溫度下不分解的堿性化合物中和形成鹽而得的中和樹脂。
[0086](2)含有聚乙烯醇類樹脂和聚乙二醇類樹脂作為主要成分、并且含有具有I價(jià)或2價(jià)元素的硝酸化合物的有機(jī)類親水涂料組合物(參照日本專利特開2002-275407號(hào)公報(bào))。
[0087]<耐腐蝕性皮膜、交聯(lián)拒水性皮膜和親水性皮膜的形成方法>
[0088]對(duì)于在所述翅片基板的表面形成耐腐蝕性皮膜、交聯(lián)拒水性被膜和親水性被膜的方法無特別限制，可采用例如使用常用的輥涂機(jī)進(jìn)行涂布的輥涂機(jī)方法、使用便于進(jìn)行涂布量管理的凹版輥進(jìn)行涂布的凹版輥方法、便于厚涂的自然涂布方式、有利于對(duì)涂布面進(jìn)行漂亮的精加工的逆轉(zhuǎn)輥涂方式、棒涂法、噴霧法等。
[0089]例如，在所述翅片基板的一個(gè)面上用所述水性拒水涂料組合物形成交聯(lián)拒水性皮膜，并且在另一個(gè)面上用所述有機(jī)類親水涂料組合物形成親水性皮膜，藉此制造熱交換器用的單面拒水性/單面親水性翅片材料時(shí)，首先用輥涂機(jī)等在翅片基板的一個(gè)面上涂布所述水性拒水涂料組合物，接著用例如浮子烘箱(日文口一夕一才一 O)等進(jìn)行高溫通風(fēng)下的加熱、較好是在10?30m/分鐘的高溫通風(fēng)下在60?300°C的高溫下進(jìn)行2秒鐘?30分鐘的加熱，在翅片基板的一個(gè)面上形成交聯(lián)拒水性皮膜，接著在所述翅片基板的另一個(gè)面上涂布親水涂料組合物，接著用例如浮子烘箱等進(jìn)行高溫通風(fēng)下的加熱、較好是在10?30m/分鐘的高溫通風(fēng)下在60?300°C的高溫下進(jìn)行2秒鐘?30分鐘的加熱?；蛘哂幂佂繖C(jī)等在翅片基板的一個(gè)面上涂布所述水性拒水涂料組合物，接著在翅片基板的另一個(gè)面上涂布親水涂料組合物，接著用例如浮子烘箱等進(jìn)行高溫通風(fēng)下的加熱、較好是在10?30m/分鐘的高溫通風(fēng)下在60?300°C的高溫下進(jìn)行2秒鐘?30分鐘的加熱。[0090]<熱交換器的翅片結(jié)構(gòu)>
[0091]如上所述得到的本發(fā)明的熱交換器用預(yù)涂翅片材料通過實(shí)施常規(guī)的成形加工、例如在預(yù)涂翅片材料的表面涂布加壓成形加工用的揮發(fā)性加壓油后實(shí)施分切加工等成形加工，成形為具有所要的翅片形狀的熱交換翅片來使用。
[0092]而且，用所述熱交換翅片形成的熱交換器的翅片結(jié)構(gòu)構(gòu)成為使得設(shè)置有該交聯(lián)拒水性皮膜的拒水性面和設(shè)置有親水性皮膜的親水性面彼此相向。
[0093]例如，使用所述單面拒水性/單面親水性翅片材料作為熱交換器用預(yù)涂翅片材料的情況下，可以將多個(gè)單面拒水性/單面親水性翅片材料配置成使得其拒水性面和親水性面彼此相向，將其固定于管材，從而構(gòu)成翅片結(jié)構(gòu)。此外，使用所述兩面拒水性翅片材料作為熱交換器用預(yù)涂翅片材料的情況下，可以在使用該兩面拒水性翅片材料的同時(shí)使用在翅片基板的兩面用所述親水涂料形成親水性皮膜的兩面親水性翅片材料，將這些兩面拒水性翅片材料和兩面親水性翅片材料交替配置成使得拒水性面和親水性面彼此相向，將其固定于管材，從而構(gòu)成翅片結(jié)構(gòu)。
[0094]發(fā)明的效果
[0095]利用由本發(fā)明的單面拒水性/單面親水性翅片材料構(gòu)成的熱交換器用預(yù)涂翅片材料，能通過設(shè)置于一個(gè)面上的交聯(lián)拒水性皮膜而發(fā)揮出優(yōu)異的結(jié)霜抑制效果，并且能通過設(shè)置于另一個(gè)面上的親水性皮膜而發(fā)揮出優(yōu)異的冷凝水排除效果，因此使用該熱交換器用預(yù)涂翅片材料，能容易地構(gòu)成結(jié)霜抑制特性和冷凝水排除特性優(yōu)異的熱交換器的翅片結(jié)構(gòu)。
[0096]此外，利用具備本發(fā)明的翅片結(jié)構(gòu)的熱交換器，交聯(lián)拒水性皮膜的拒水性面的優(yōu)異的結(jié)霜抑制效果和親水性皮膜的親水性面的優(yōu)異的冷凝水排除效果產(chǎn)生協(xié)同作用，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能盡可能地防止結(jié)霜，并且在翅片表面容易結(jié)露的條件下，當(dāng)在拒水性面上冷凝而產(chǎn)生的水滴與相鄰的親水性面接觸時(shí)，能容易地使該水滴轉(zhuǎn)移至親水性面?zhèn)龋瑢⑵溲杆俚嘏懦?，藉此，能在不?huì)使通風(fēng)阻力增大的情況下長期維持良好的熱交換功能。
【具體實(shí)施方式】
[0097]下面基于實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。
[0098]另外，以下的實(shí)施例和比較例中，交聯(lián)拒水性皮膜和親水性皮膜的水接觸角的測(cè)定以及結(jié)霜抑制效果的確認(rèn)通過以下方法進(jìn)行。
[0099]〔水接觸角的測(cè)定〕
[0100]將各實(shí)施例和比較例中制成的熱交換器用預(yù)涂翅片材料的一部分切成7cmX 15cm的大小，在水平設(shè)置的試驗(yàn)片的皮膜上滴加純水2 μ L，用接觸角計(jì)(協(xié)和界面科學(xué)株式會(huì)社制'Ck - A)來測(cè)定所述試驗(yàn)片的皮膜上形成的水滴的接觸角。
[0101]〔結(jié)霜抑制.冷凝水排除效果的確認(rèn)試驗(yàn)〕
[0102]在各實(shí)施例1?8和比較例I?8中得到的單面拒水性/單面親水性翅片材料(JIS A1050,500mmX25mmX0.1mm)上加壓加工出2列X 12列的彩色部，制成熱交換翅片，將該熱交換翅片層疊，使得所述彩色部一致、并且形成拒水性面和親水性面以1.5mm的間隔彼此相向的翅片結(jié)構(gòu)，在該層疊體的彩色部插入銅管(JIS-C1220、外徑7mm、壁厚
0.3_)，接著將所述銅管用心軸擴(kuò)張，將彩色部機(jī)械接合，制成交叉翅片管型的熱交換器(外尺寸500mmX25mmX250mm),制成具有拒水性面和親水性面以1.5mm的間隔彼此相向的翅片結(jié)構(gòu)的各實(shí)施例1~8和比較例I~8的交叉翅片管型的試驗(yàn)用熱交換器。
[0103]此外，對(duì)比較例9的翅片材料與上述同樣地進(jìn)行加壓加工，制成熱交換翅片，將該熱交換翅片以1.5mm的間隔層疊，使得所述彩色部一致，在該層疊體的彩色部插入銅管(JIS-C1220、外徑7mm、壁厚0.3mm)，接著將所述銅管用心軸擴(kuò)張，將彩色部機(jī)械接合，制成交叉翅片管型的試驗(yàn)用熱交換器(外尺寸500mmX 25mmX 250mm)。
[0104]然后，使用各實(shí)施例9~11中得到的兩面拒水性翅片材料和兩面親水性翅片材料(JIS A1050、500mmX25mmX0.1mm)，與上述同樣地進(jìn)行層疊，使其形成拒水性面和親水性面以1.5mm的間隔彼此相向的翅片結(jié)構(gòu)，與上述同樣地制造具有拒水性面和親水性面以
1.5mm的間隔彼此相向的翅片結(jié)構(gòu)的各實(shí)施例9~11的交叉翅片管型的試驗(yàn)用熱交換器。
[0105]此外，比較例10中，層疊2塊實(shí)施例9的兩面拒水性翅片材料(JISA1050、500mmX25mmX0.1mm)，接著層疊2塊兩面親水性翅片材料(JIS A1050、500mmX25mmX0.1mm),反復(fù)進(jìn)行多次上述步驟,形成翅片結(jié)構(gòu)，制成拒水性面和拒水性面、拒水性面和親水性面以及親水性面和親水性面以1.5mm的等間隔形成而層疊的比較例10的交叉翅片管型的試驗(yàn)用熱交換器。另外，比較例11中，層疊5塊實(shí)施例10的兩面拒水性翅片材料(JIS A1050、500mmX25mmX0.1mm)，接著層疊5塊兩面親水性翅片材料(JISA1050>500mmX 25mmX0.lmm),反復(fù)進(jìn)行多次上述步驟,形成翅片結(jié)構(gòu)，制成拒水性面和拒水性面、拒水性面和親水性面以及親水性面和親水性面以1.5mm的等間隔形成而層疊的比較例11的交叉翅片管型的試驗(yàn)用熱交換器。
[0106]接著，向如上所述制成的各實(shí)施例1~11和比較例I~11的試驗(yàn)用熱交換器中導(dǎo)入50被％丙二醇水溶液作為冷媒，在室溫2°C、濕度RH90%以上的恒溫室內(nèi)在冷媒溫度_6°C、冷媒流量lL/min的條件下使其循環(huán)，運(yùn)轉(zhuǎn)45分鐘，觀察各試驗(yàn)用熱交換器的熱交換翅片上的結(jié)霜狀態(tài)。此外，在結(jié)霜后用30°C的冷媒進(jìn)行3分鐘的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察由熱交換翅片間產(chǎn)生的融化水(或冷凝水)造成的橋的形成的有無。
[0107]結(jié)霜抑制效果是測(cè)定直至整面結(jié)霜為止的時(shí)間，以X:不到15分鐘的情況、Λ:15分鐘以上且不到30分鐘的情況、〇:30分鐘以上且不到45分鐘的情況以及?:經(jīng)過45分鐘也沒有結(jié)霜的情況的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，此外，冷凝水排除效果是觀察除霜運(yùn)轉(zhuǎn)后的翅片間的融化水(或冷凝水)的附著狀況，以X:幾乎整面都產(chǎn)生橋的情況、Λ:—部分產(chǎn)生橋的情況以及〇:未確認(rèn)到橋的產(chǎn)生的情況的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0108]〈翅片基板I和II的制造〉
[0109]使用板厚100 μ m的鋁材(JIS A1050)作為鋁翅片材料，脫脂處理后，在鋁材的兩面用輥涂機(jī)涂布作為耐腐蝕性處理劑的鉻酸鹽類處理劑(處理劑1:日本帕卡瀨精株式會(huì)社(日本A—力’ ^夕>夕''社)制、商品名口 Λ 712")或有機(jī)類處理劑(處理劑II:關(guān)西涂料株式會(huì)社(関西~卟社)制、商品名“CoSmer9105”)，形成耐腐蝕性皮膜，制成以下的實(shí)施例和比較例中使用的翅片基板I和II。
[0110]這里，使用處理劑I來制備翅片基板I時(shí)，在鋁材的兩面用輥涂機(jī)涂布處理劑I，使得以Cr量計(jì)達(dá)到20mg/m2,接著在PMT (最高金屬板溫(Peak Metal Temperature)) 230°C的溫度下干燥15秒鐘而形成，此外，使用處理劑II的情況下，在鋁板片的兩面用輥涂機(jī)涂布處理劑II，使得膜厚達(dá)到1.0g/m2，接著在PMT250°C的溫度下干燥10秒鐘而形成。[0111]<水性拒水涂料組合物的制造例>
[0112]以下的制造例中，“份”表示質(zhì)量份，“ % ”表示質(zhì)量％。
[0113](I)含銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂⑶的制造中使用的含羧基的丙烯酸樹脂(Ca)的制造
[0114]〔制造例1:含羧基的丙烯酸樹脂(ca-1)的溶液〕
[0115]將正丁醇850份在氮?dú)饬飨录訜嶂?00°C，向其中用3小時(shí)的時(shí)間滴加單體混合物和聚合引發(fā)劑“甲基丙烯酸450份、苯乙烯450份、丙烯酸乙酯100份、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯40份”，滴加后熟化I小時(shí)。接著，用30分鐘的時(shí)間滴加過氧化-2-乙基己酸叔丁酯10份和正丁醇100份的混合溶液，滴加后熟化2小時(shí)。接著，添加正丁醇933份、乙二醇單丁醚400份，得到固體成分約30%的含羧基的丙烯酸樹脂(ca-1)的溶液。所得樹脂具有300mgK0H/g的樹脂酸值、約17000的重均分子量。
[0116]〔制造例2:含羧基的丙烯酸樹脂(ca-2)的溶液〕
[0117]將正丁醇1400份在氮?dú)饬飨录訜嶂?00°C，向其中用3小時(shí)的時(shí)間滴加單體混合物和聚合引發(fā)劑“甲基丙烯酸670份、苯乙烯250份、丙烯酸乙酯80份、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯50份”，滴加后熟化I小時(shí)。接著，用30分鐘的時(shí)間滴加過氧化-2-乙基己酸叔丁酯10份和正丁醇100份的混合溶液，滴加后熟化2小時(shí)。接著，添加正丁醇373份、乙二醇單丁醚400份，得到固體成分約30%的含羧基的丙烯酸樹脂(ca-2)的溶液。所得樹脂具有450mgK0H/g的樹脂酸值、約14000的重均分子量。
[0118](2)含銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(ae)的制造
[0119]〔制造例3:含銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(ae-Ι)的水分散體〕
[0120]投入jER828EL〔日本環(huán)氧樹脂株式會(huì)社制、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧當(dāng)量約190、數(shù)均分子量約380〕513份、雙酚A287份、四甲基氯化銨0.3份和甲基異丁基酮89份，在氮?dú)饬飨乱贿吋訜嶂?40°C—邊進(jìn)行約4小時(shí)的反應(yīng)，得到環(huán)氧樹脂溶液。所得環(huán)氧樹脂具有3700的環(huán)氧當(dāng)量、約17000的數(shù)均分子量。
[0121]接著，在所得的環(huán)氧樹脂溶液中投入制造例I中得到的固體成分約30%的含羧基的丙烯酸樹脂(ca-1)的溶液667份，加熱至90°C，使其均勻地溶解后，在該溫度下用30分鐘的時(shí)間滴加去離子水40份，接著添加二甲基乙醇胺30份，攪拌I小時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。然后，用I小時(shí)的時(shí)間添加去離子水2380份，得到固體成分約25%的含銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(ae-Ι)的水分散體。所得樹脂具有48mgK0H/g的樹脂酸值、1.2X 10_4mol/g的季銨鹽量(采用說明書中的電導(dǎo)率滴定方法)、26000的重均分子量。
[0122]〔制造例4:含銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(ae-2)的水分散體〕
[0123]投入jER828EL〔日本環(huán)氧樹脂株式會(huì)社制、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧當(dāng)量約190、數(shù)均分子量約380〕519份、雙酚A281份、四甲基氯化銨0.3份和甲基異丁基酮89份，在氮?dú)饬飨乱贿吋訜嶂?40°C—邊進(jìn)行約4小時(shí)的反應(yīng)，得到環(huán)氧樹脂溶液。所得環(huán)氧樹脂具有2800的環(huán)氧當(dāng)量、約12000的數(shù)均分子量。
[0124]接著，在所得的環(huán)氧樹脂溶液中投入制造例2中得到的固體成分約30%的含羧基的丙烯酸樹脂(ca-2)的溶液667份，加熱至90°C，使其均勻地溶解后，在該溫度下用30分鐘的時(shí)間滴加去離子水40份，接著添加二甲基乙醇胺53份，攪拌I小時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。然后，用I小時(shí)的時(shí)間添加去離子水2350份，得到固體成分約25%的含銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(ae-2)的水分散體。所得樹脂具有75mgK0H/g的樹脂酸值、1.8 X 10_4mol/g的季銨鹽量(電導(dǎo)率滴定的結(jié)果)、18000的重均分子量。
[0125](3)水性拒水涂料組合物(D)的制造
[0126]〔制造例5:水性拒水涂料組合物(D-1)〕
[0127]添加工二夕' > TG-500S (注2的*1) 10份(固體成分)、制造例3中得到的含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(ae-1) 90份(固體成分)、1-一卜715 (注2的*4) 10份(固體成分)，然后添加去離子水來調(diào)整固體成分，得到固體成分10 %的水性拒水涂料組合物(D-1)。
[0128]〔制造例6~12:水性拒水涂料組合物(D-2)~(D_8)〕
[0129]按照下表1和表2所示的配方將各成分用攪拌機(jī)充分混合，添加去離子水來調(diào)整固體成分，得到固體成分10%的水性拒水涂料組合物(D-2)~(D-8)。
[0130][表 I]
[0131]
【權(quán)利要求】
1.一種熱交換器用預(yù)涂翅片材料，其包括由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材形成的翅片基板、設(shè)置于該翅片基板的一個(gè)面上的具有結(jié)霜抑制效果的交聯(lián)拒水性皮膜、設(shè)置于翅片基板的另一個(gè)面上的具有冷凝水排除效果的親水性皮膜，其特征在于， 所述交聯(lián)拒水性皮膜由水性拒水涂料組合物形成，該水性拒水涂料組合物含有具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)、含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)，相對(duì)于含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)的固體成分共計(jì)100質(zhì)量份，具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的固體成分為I?30質(zhì)量份。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換器用預(yù)涂翅片材料，其特征在于，所述交聯(lián)拒水性皮膜形成在設(shè)置于所述翅片基板的兩面的耐腐蝕性皮膜中的任意一方上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱交換器用預(yù)涂翅片材料，其特征在于，所述交聯(lián)拒水性皮膜的水接觸角為100°以上。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的熱交換器用預(yù)涂翅片材料，其特征在于，所述親水性皮膜的水接觸角為40°以下。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的熱交換器用預(yù)涂翅片材料，其特征在于，所述交聯(lián)拒水性皮膜是在涂布水性拒水涂料組合物后進(jìn)行燒結(jié)而形成的，其膜厚為0.05?5.0 μ m。
6.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的熱交換器用預(yù)涂翅片材料，其特征在于，所述親水性皮膜是在涂布親水涂料后進(jìn)行燒結(jié)而形成的，其膜厚為0.05?5.0 μ m。
7.一種熱交換器，其具備多個(gè)平板狀的預(yù)涂翅片材料彼此以規(guī)定的間隔平行地配置、且在彼此相鄰的預(yù)涂翅片材料間、具有結(jié)霜抑制效果的拒水性面和具有冷凝水排除效果的親水性面彼此相向的翅片結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述多個(gè)預(yù)涂翅片材料由多個(gè)單面拒水性/單面親水性翅片材料構(gòu)成，該單面拒水性/單面親水性翅片材料在由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材形成的翅片基板的一個(gè)面上具有形成拒水性面的交聯(lián)拒水性皮膜，并且在另一個(gè)面上具有形成親水性面的親水性皮膜，或者所述多個(gè)預(yù)涂翅片材料由多個(gè)兩面拒水性翅片材料和多個(gè)兩面親水性翅片材料構(gòu)成，該兩面拒水性翅片材料在由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材形成的翅片基板的兩面具有形成拒水性面的交聯(lián)拒水性皮膜，該兩面親水性翅片材料在由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁板材形成的翅片基板的兩面具有形成親水性面的親水性皮膜， 所述交聯(lián)拒水性皮膜由水性拒水涂料組合物形成，該水性拒水涂料組合物含有具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)、含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)，相對(duì)于含季銨鹽基的改性環(huán)氧樹脂(B)和氨基樹脂(C)的固體成分共計(jì)100質(zhì)量份，具有選自全氟烷基和全氟鏈烯基的至少一種含氟原子的基團(tuán)的樹脂(A)的固體成分為I?30質(zhì)量份。
8.如權(quán)利要求7所述的熱交換器，其特征在于，所述多個(gè)預(yù)涂翅片材料由多個(gè)單面拒水性/單面親水性翅片材料構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7所述的熱交換器，其特征在于，所述多個(gè)預(yù)涂翅片材料由多個(gè)兩面拒水性翅片材料和多個(gè)兩面親水性翅片材料構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】C09D201/04GK103703338SQ201280022516
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月10日
【發(fā)明者】高澤令子, 石井透 申請(qǐng)人:日本輕金屬株式會(huì)社