亲水性表面处理铝板及使用该铝板的热交换器用散热片制造技术

本发明专利技术提供一种亲水性表面处理铝板，其包含：在铝或铝合金板的至少一侧上依次涂覆的抗腐蚀薄膜３和亲水性薄膜４，和通过水溶性聚醚多元醇化合物与向其中加入的有机交联剂的反应而在这些薄膜上形成的慢洗脱润滑薄膜。在向慢洗脱润滑薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过０．１５，且在慢洗脱润滑薄膜上涂覆水滴时，形成的水滴的接触角θ不超过３０度。在使用水溶性切削液时，亲水性表面处理铝板可以延缓水溶性聚合物化合物的洗脱，并且在其表面上长时间保持良好的亲水特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及亲水性表面处理铝板，更具体而言，涉及一种进行亲水性表面处理并且可以使用水或水溶性切削液来形成的铝板。本专利技术的铝板适宜用作热交换器用散热片的材料。
技术介绍
通常，为控制温度和湿度而设计的热交换器广泛地用于建筑或车辆用的各种类型的空调或散热器。考虑到重量减轻、导热性、可成型性和循环特性，用作这些换热器的零件的大多数散热片是由铝板或铝合金板(以下只称作“铝板”)制成的。当使用这种热交换器的空调或散热器运行时，通常发生冷凝水粘附于换热器的散热片上。于是，如图4中所示，此冷凝水W在散热片10与10之间积聚，形成桥11。通过冷凝水W在散热片10与10之间积聚而导致的这种桥11的形成可以减少从散热片10与10之间流过的空气量，因此显著地降低热交换器的性能。为此，构成散热片10的散热片材料使它的表面被具有确定亲水特性的薄膜(以下称作“亲水性薄膜”)涂覆，以防止粘附的冷凝水W积聚。即，在散热片10的表面上提供亲水性薄膜改善了表面的湿润性，导致冷凝水W的水滴的小接触角，由此使其难以在散热片10与10之间形成水W的桥11。应当注意的是，在铝板和亲水性薄膜之间，形成含有铬(Cr)或锆(Zr)作为主要组分的具有抗腐蚀性的薄膜(以下称作“抗腐蚀薄膜”)，以改善它们之间的粘附性，并且防止铝板表面的腐蚀。具有这种结构的热交换器用的亲水性表面处理散热片材料公开于例如JP-A-8-127735中。此外，作为具有与上面所述的散热片材料相同结构的另一种散热片材料，例如在JP-A-8-231764中提出了一种热交换器用的亲水处理构件。此热交换器用亲水处理构件通过向作为最外层的亲水性薄膜中加入用于亲水处理的组合物而赋予散热片亲水特性和润滑性。当不仅使用在上面所述的专利出版物中公开的散热片材料而且使用具有亲水性薄膜的热交换器用的其它铝散热片材料制备散热片时，通常使用烃基挥发性压型油或切削液，以保证在成型过程中足够的成型性。但是，当在使用烃基挥发性压型油进行成型过程之后作为脱脂过程而进行焙烧时，挥发性油在空气中汽化，不利地导致工作环境的恶化。此外，这导致二氧化碳的产生，二氧化碳可能引起全球变暖，因此对环境不利。目前没有采用用有机溶剂如三氯乙烯的脱脂，原因在于三氯乙烯本身是引起环境污染且损害工人健康的有害物质。尽管优选将水或水溶性切削液(以下统称为“水溶性切削液”)用来进行成型过程，以解决上面所述的问题，但是，溶液类型的水溶性切削液，其通常可能对亲水特性没有影响，缺乏润滑性，由此不利地使得难以保证足够的成型性。使用水溶性切削液对具有亲水性薄膜的常规散热片材料进行成型过程导致最外面的润滑或亲水性薄膜的水溶性组分洗脱，和/或在薄膜中包含的亲水性处理用组合物洗脱，进入切削液中，导致亲水性薄膜的亲水特性或润滑性降低。此外，润滑性降低不利地恶化散热片材料的成型性。在某些情况下，润滑薄膜和亲水性薄膜的洗脱组分，和/或亲水处理用的洗脱组合物重新沉积在散热片材料上，导致外观的不均匀性。
技术实现思路
本专利技术鉴于上面所述现有技术遇到的问题得以完成，并且本专利技术的一个目的在于提供一种适宜用于热交换器用散热片的亲水性表面处理的铝板，其在使用水溶性切削液时，可以通过减缓润滑薄膜的洗脱而保持润滑性，同时可以长时间保持其表面的良好亲水特性。本专利技术人关注于下面内容而进行了深入研究。即，具有高疏水特性的树脂的使用可以降低在涂布水溶性切削液时的摩擦系数，但是降低亲水特性。而且，用于形成亲水性薄膜的有机交联剂的加入量越大，在涂布水溶性切削液时的摩擦系数越小，但亲水特性会越低。结果，本专利技术人发现，适宜地控制这些因素之间的关系可以解决上面所述的问题，由此完成了本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供一种亲水性表面处理铝板，其包含由铝或铝合金制成的板；在所述板的至少一侧上形成的抗腐蚀薄膜和亲水性薄膜中的至少一种；和由有机树脂制成的慢洗脱润滑薄膜，所述的树脂是通过用有机交联剂交联水溶性聚醚多元醇化合物而得到的。所述的慢洗脱润滑薄膜涂覆在抗腐蚀薄膜和亲水性薄膜中的所述至少一种上。在向慢洗脱润滑薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过0.15，且在慢洗脱润滑薄膜上放置水滴时水滴的接触角θ不超过30度。在本专利技术的亲水性表面处理铝板中，优选抗腐蚀薄膜、亲水性薄膜和慢洗脱润滑薄膜按此顺序涂覆在所述板的所述至少一侧上。在所述铝板的所述至少一侧上，可以按此顺序涂布抗腐蚀薄膜和慢洗脱润滑薄膜。由于慢洗脱润滑薄膜具有一定程度的亲水特性，可以采用上面所述的结构。此外，在铝板的所述至少一侧上，可以按此顺序涂覆所述亲水性薄膜和慢洗脱润滑薄膜。因此，在本专利技术的亲水性表面处理铝板中，在铝板或铝合金板上涂覆抗腐蚀薄膜，由此防止铝板或铝合金板的腐蚀。此外，在上面的结构上涂覆亲水性薄膜，由此达到散热片表面的亲水特性(湿润性)，这是形成散热片所要求的。在亲水性薄膜上，涂覆由有机树脂制成的慢洗脱润滑薄膜，所述的有机树脂基本上是由用适宜量的有机交联剂交联的聚醚多元醇化合物组成的。即使在使此亲水性表面处理铝板与水溶性切削液接触时，也可以将慢洗脱润滑薄膜的洗脱延缓至适宜的程度。因此，即使与水溶性切削液接触时，慢洗脱润滑薄膜也没有过分洗脱或溶解，由此防止了在用压制机进行成型过程中散热片成型性降低的问题，或溶解的慢洗脱润滑薄膜的组分在亲水性表面处理铝板上的重新沉积的问题。慢洗脱润滑薄膜通过交联聚醚多元醇化合物来制造，以便在其上涂覆纯水时摩擦阻力，即摩擦系数可以降低。此外，适宜地控制慢洗脱润滑薄膜的交联密度可以达到薄膜中最佳的亲水特性(湿润性)，由此保持水滴的小接触角。为此，即使冷凝水粘附于热交换器用散热片，冷凝水也不容易在相邻的散热片之间形成桥。因此，将本专利技术中的热交换器用亲水表面处理散热片材料用来降低在进行成型过程中的摩擦，同时即使在形成为热交换器用散热片后也长时间具有所需要的亲水特性。根据本专利技术的亲水性表面处理铝板是一种亲水性表面处理散热片材料，其包含在铝板或铝合金板的至少一侧上涂覆的抗腐蚀薄膜和亲水性薄膜中的至少一种，以及在上面所述的结构上形成的慢洗脱润滑薄膜。慢洗脱润滑薄膜是由有机树脂制成的，所述的树脂是通过用0.01至10重量份的有机交联剂交联100重量份的水溶性聚醚多元醇化合物而得到的。在向慢洗脱润滑薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过0.15，且在慢洗脱润滑薄膜上放置水滴时水滴的接触角θ不超过30度。因此，在本专利技术的亲水性表面处理铝板中，用于形成由有机树脂制成的慢洗脱润滑薄膜的组分比率是最佳的，所以可以降低在涂覆纯水时的摩擦阻力，并且铝板可以具有适宜的亲水特性，以缩小水滴的接触角。聚醚多元醇化合物优选是选自聚乙二醇、聚丙二醇和它们的组合的组中的至少一种化合物。将选自上面所述的组的聚醚多元醇化合物用来形成具有适宜交联密度的慢洗脱润滑薄膜，所以可以适宜地延缓润滑薄膜的洗脱，并且可以降低摩擦阻力。由于可以适宜地延缓薄膜的洗脱，所以在成型为热交换器用散热片后散热片的表面可以长时间保持亲水性。慢洗脱润滑薄膜优选包含至少一种选自羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和它们的衍生物中的水溶性聚合物化合物。这种水溶性聚合物化合物的使用可以赋予慢洗脱润滑薄膜优异的润滑性。至于有机交联剂，优选使用异氰酸酯交联剂或环氧交联剂。在聚醚多元醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亲水性表面处理铝板，其包含：由铝或铝合金制成的板；在所述板的至少一侧上形成的抗腐蚀薄膜和亲水性薄膜中的至少一种；和由有机树脂制成的慢洗脱润滑薄膜，所述的有机树脂是通过交联水溶性聚醚多元醇化合物与有机交联剂而得到的 ，所述的慢洗脱润滑薄膜涂覆在所述抗腐蚀薄膜和所述亲水性薄膜中的所述至少一种上，其中在向慢洗脱润滑薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过０．１５，且在慢洗脱润滑薄膜上放置水滴时水滴的接触角θ不超过３０度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：太田阳介，福井正信，清水高宏，中祖光隆，前园俊一郎，三松岳，吉川祥平，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]