铝制翅片材的制作方法

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1.本发明涉及铝制翅片材，特别是涉及适用于空调机等的热交换器的铝制翅片材。

背景技术：

2.热交换器被用于室内空调、组合式空调、冷冻展示柜、冰箱、油冷却器、散热器等各种领域的制品。作为热交换器的翅片的材料，一般是导热性、加工性、耐腐蚀性等优异的铝或铝合金。板翅片式和板管式的热交换器，具有翅片材以狭窄间隔并列排列的结构。
3.热交换器的翅片材，若表面温度达到露点以下，则处于附着结露水的状态。如果翅片材表面的亲水性低，则附着的结露水的接触角变大，因此发生被称为水飞溅的水向生活环境中的飞散。另外，若这样的结露水汇合变大，则在邻接的翅片材间形成桥梁，堵塞翅片材间的通风路径，通风阻力增大。
4.以防止这样的飞溅和降低通风阻力为目的，例如在专利文献1中提出在翅片材的表面涂布形成亲水性皮膜的技术。
5.另一方面，使空调机进行制热运转等情况下，热交换器的表面温度为冰点以下，附着在翅片材表面的结露水形成霜或冰，成为结冰结霜状态。若过度提高亲水性，则上述结冰结霜反而容易发生。若是由于结冰结霜导致翅片材间被堵塞，则热交换器的热交换效率大幅降低，因此需要除霜操作等。
6.因此，用于抑制翅片材上结冰结霜的技术受到各种研究。例如在专利文献2中公开了使临界表面张力为20dyn/cm以下的氟烷氧基硅烷化学吸附于空气侧传热面表面，在最表面形成具有使cf3基取向的结构的被膜，从而提供高拒水性，使结霜现象难以发生。另外，在专利文献3中公开了在表面形成拒水性皮膜，并且使该表面平均粗糙度ra为20μm以上，从而减小水滴(雪、冰)的面积，使其附着力减小。
7.然而，在上述情况下，拒水性伴随经时变化而劣化，以及在增大表面平均粗糙度ra时由于拒水性皮膜的强度降低带来的耐久性降低令人担忧。
8.因此，在专利文献4中公开有一种热交换器，其中作为传热部，具有第一层和相对第一层位于空气侧的第二层，上述第二层由具有多个聚合物链的聚合物层构成，相邻的聚合物链的主链的第一层侧的根本，具有金属氧化物的网状结构而相互结合。据此，能够使第二层的聚合物链相对于第一层在垂直方向上高密度结合，因此能够确实地提高传热部表面的亲水性，即使在传热部的表面发生冷凝水时，也能够充分地延缓霜的生长。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.专利文献1：日本专利第2520308号公报
12.专利文献2：日本特开平10－281690号公报
13.专利文献3：日本特开平9－228073号公报
14.专利文献4：日本特开2019－158247号公报

技术实现要素：

15.发明所要解决的问题
16.然而，在专利文献4的热交换器中，没有进行具体的抑制结冰结霜的相关研究。另外，也不能说一定是如果亲水性提高则结冰结霜的抑制也提高，关于结冰结霜的抑制需要另行进行试验。
17.本发明其目的在于，提供一种具有结冰结霜抑制效果优异的结冰结霜抑制皮膜层的铝制翅片材。
18.解决问题的手段
19.本发明涉及以下的[1]～[6]。
[0020]
[1]一种铝制翅片材，其具有铝板和形成于所述铝板表面的皮膜层，
[0021]
所述皮膜层，具备包含两性聚丙烯酰胺系树脂的结冰结霜抑制皮膜层，
[0022]
由使用红外分光光度计的atr法得到的所述两性聚丙烯酰胺系树脂的红外吸收光谱中，在1730～1710cm
－1
下观测到的相当于所述两性聚丙烯酰胺系树脂的阴离子基团的峰强度d
阴离子
与1660～1640cm
－1
下观测到的相当于所述两性聚丙烯酰胺系树脂的酰胺基的峰强度d
酰胺
之比d
阴离子
/d
酰胺
为0.30以下。
[0023]
[2]根据所述[1]所述的铝制翅片材，其中，所述结冰结霜抑制皮膜层还包含无机系材料。
[0024]
[3]根据所述[2]所述的铝制翅片材，其中，所述无机系材料是含硅的化合物。
[0025]
[4]根据所述[1]～[3]中任一项所述的铝制翅片材，其中，所述结冰结霜抑制皮膜层还包含交联剂。
[0026]
[5]根据所述[1]～[4]中任一项所述的铝制翅片材，其中，所述皮膜层，还具备从耐腐蚀性皮膜层、亲水性皮膜层和润滑性皮膜层所构成的中选择的至少一种。
[0027]
[6]根据所述[1]～[5]中任一项所述的铝制翅片材，其中，在所述铝板与所述皮膜层之间还具备基底处理层。
[0028]
发明效果
[0029]
根据本发明，借助附着于翅片材表面的结露水与结冰结霜抑制皮膜层相互作用，能够抑制冰核形成。其结果是，能够提供一种结露水的冻结延迟，可恰当抑制表面结冰结霜的铝制翅片材。
附图说明
[0030]
图1是表示铝制翅片材构成的一个方式的示意剖视图。
[0031]
图2是表示铝制翅片材构成的一个方式的示意剖视图。
[0032]
符号说明
[0033]
1 铝板
[0034]
2 皮膜层
[0035]
2a 结冰结霜抑制皮膜层
[0036]
2b 耐腐蚀性皮膜层
[0037]
2c 亲水性皮膜层
[0038]
2d 润滑性皮膜层
[0039]
10 铝制翅片材
具体实施方式
[0040]
以下，对用于实施本发明的铝制翅片材的方式详细说明。还有，表示数值范围的“～”，按照包括其前后所述数值在内作为下限值和上限值的意思使用。
[0041]
＜铝制翅片材＞
[0042]
本实施方式的铝制翅片材10(以下，简称为“翅片材”。)，如图1所示，具有铝板1、和形成于铝板1的表面的皮膜层2。皮膜层2，具备包含两性聚丙烯酰胺系树脂的结冰结霜抑制皮膜层2a。
[0043]
皮膜层2还可以具备从耐腐蚀性皮膜层、亲水性皮膜层和润滑性皮膜层所构成的中选择的至少一种。具备所有这些皮膜层时，例如，如图2所示，从铝板1侧起，按顺序具备耐腐蚀性皮膜层2b、亲水性皮膜层2c和润滑性皮膜层2d。
[0044]
在图2中，结冰结霜抑制皮膜层2a位于亲水性皮膜层2c和润滑性皮膜层2d之间，但结冰结霜抑制皮膜层2a的位置不限定于此。即，结冰结霜抑制皮膜层2a可以存在于铝板1与耐腐蚀性皮膜层2b之间，可以存在于耐腐蚀性皮膜层2b与亲水性皮膜层2c之间，可以存在于亲水性皮膜层2c与润滑性皮膜层2d之间，也可以存在于最表层。
[0045]
另外，结冰结霜抑制皮膜层2a可以兼具亲水性皮膜层2c的效用。详情后述，但例如，通过在结冰结霜抑制皮膜层2a中进一步包含交联剂，能够更适宜地取得亲水性的效果，能够成为兼备亲水性皮膜层的功能和结冰结霜抑制功能的结冰层抑制皮膜层。
[0046]
在铝板1与皮膜层2之间，也可以还具备基底处理层。
[0047]
另外，铝板1的至少一个面为上述结构即可，也可以铝板1的两面都是上述结构。另外，铝板1的两面为上述结构时，两面情况可以相同，也可以不同。
[0048]
(结冰结霜抑制皮膜层)
[0049]
结冰结霜抑制皮膜层2a包含两性聚丙烯酰胺系树脂。所谓两性聚丙烯酰胺系树脂，是具有阳离子基团和阴离子基团的两性高分子。两性聚丙烯酰胺系树脂，可以只使用一种，也可以使用两种以上。
[0050]
两性聚丙烯酰胺系树脂，由分子中带正电荷的阳离子基团、和带负电荷的阴离子基团构成。
[0051]
两性聚丙烯酰胺系树脂的阳离子基团中的极性基部分，以－nr
3+
表示，可列举伯氨基、仲氨基、叔氨基或季铵盐的结构。还有，r可列举氢原子、碳数1～5的直链状或分枝状的烷基、盐等。
[0052]
两性聚丙烯酰胺系树脂的阴离子基团的极性基部分，可列举不饱和一元羧酸、不饱和二羧酸、不饱和三羧酸、不饱和四羧酸、不饱和磺酸、不饱和膦酸和它们的盐类等。
[0053]
两性聚丙烯酰胺系树脂的制法没有特别限定，能够适用历来公知的方法。例如，能够通过丙烯酰胺，与具有阳离子基团的阳离子单体和具有阴离子基团的阴离子性单体的聚合反应取得。另外，也可以根据需要添加其他的单体。
[0054]
这些聚合反应例如能够通过添加引发剂开始，也可以根据需要添加链转移剂等。另外，两性聚丙烯酰胺系树脂可以使用市场销售的。
[0055]
含两性聚丙烯酰胺系树脂的结冰结霜抑制皮膜层，在由使用了红外分光光度计的
atr(attenuated total reflection)法得到的红外吸收光谱中，在1720cm
－1
附近即1730～1710cm
－1
的范围内观测到相当于两性聚丙烯酰胺系树脂的阴离子基团的峰。另外，在1650cm
－1
附近即1660～1640cm
－1
的范围内观测到相当于两性聚丙烯酰胺系树脂的酰胺基的峰。
[0056]
使在此1730～1710cm
－1
观测到的相当于两性聚丙烯酰胺系树脂的阴离子基团的峰强度d
阴离子
与在1660～1640cm
－1
观测到的相当于两性聚丙烯酰胺系树脂的酰胺基的峰强度d
酰胺
之比即d
阴离子
/d
酰胺
为0.30以下，由此能够得到良好的结冰结霜抑制性。
[0057]
其理由虽不确定，但附着于翅片材表面的结露水的冰核形成抑制中，与结冰结霜抑制皮膜层与结露水的相互作用的强度有关，若d
阴离子
/d
酰胺
所表示的峰强度比过高，则不能抑制因结冰结霜抑制皮膜层与结露水的相互作用导致的冰核形成，通过使该比为0.30以下，利用结冰结霜抑制皮膜层与结露水的相互作用抑制冰核形成。其结果认为，能够得到良好的结冰结霜抑制性。
[0058]
由d
阴离子
/d
酰胺
表示的峰强度比为0.30以下即可，优选为0.27以下，更优选为0.25以下。另外，峰强度比的下限没有特别限定，但从结霜延迟性这一点出发，优选为0.05以上，更优选为0.10以上。
[0059]
结冰结霜抑制皮膜层中，除了两性聚丙烯酰胺系树脂以外，还含有交联剂，这从提高亲水性的观点出发而优选。
[0060]
交联剂能够使用历来公知的，例如，可列举含恶唑啉基、环氧乙烷基(1,2－环氧结构)、氧杂环丁烷基基(1,3－环氧结构)、异氰酸酯基、封闭型异氰酸酯基等的交联剂。其中，更优选含恶唑啉基、环氧乙烷基的交联剂。含有交联剂而得到充分的亲水性时，在翅片材中不用另行设置亲水性皮膜层，结冰结霜抑制皮膜层也能够兼备亲水性皮膜层的效用。
[0061]
结冰结霜抑制皮膜层中，除了两性聚丙烯酰胺系树脂以外，还含有表面活性剂，这从提高亲水性的方面出发也优选。通过含有表面活性剂，即使翅片材还具备润滑性皮膜层时，也能够使润滑性皮膜层带来的加工性与亲水性更好地并立。这认为是基于表面活性剂的表现作用。
[0062]
表面活性剂可以适用阴离子型、阳离子型、非离子型任意一种，但是，从在结冰结霜抑制皮膜层中易分散度的观点出发，优选非离子型表面活性剂。
[0063]
作为阴离子型表面活性剂，可列举例如聚氧乙烯烷基醚
[0064]
(polyoxyethylene alkyl ethers)、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯
[0065]
(polyoxyethylene alkyl ether phosphates)、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐(polyoxyethylene alkyl ether sulfates)、聚氧乙烯烷基磺基琥珀酸盐(polyoxyethylene alkyl sulfosuccinates)、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物(polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers)等。
[0066]
作为非离子型表面活性剂，可列举例如乙二胺聚氧丙烯－聚氧乙烯缩合物(ethylenediamine polyoxypropylene-polyoxyethylene condensates)、聚氧乙烯山梨醇酐月桂酸酯(polyoxyethylene sorbitan monolaurates)、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物(polyoxyethylene polyoxypropylene block polymers)、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯(polyoxyethylene sorbitan monostearates)等。
[0067]
结冰结霜抑制皮膜层，从提高亲水性观点出发，还优选含有无机系材料。无机系材
料有含硅的化合物、含钛的化合物，例如可列举胶体二氧化硅、硅酸钠、硅低聚物、硅烷耦合剂、烷氧基钛、氧化钛等。
[0068]
结冰结霜抑制皮膜层，能够通过将含有两性聚丙烯酰胺系树脂的涂料组成物，涂布在形成结冰结霜抑制皮膜层的铝板或层之上，经干燥等使之固化而形成。
[0069]
结冰结霜抑制皮膜层中的两性聚丙烯酰胺系树脂的含量，以固体成分构成比计，优选为60质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为75质量％以上，最优选为80质量％以上。另外，含量的上限没有特别限定，以固体成分构成比计也可以为100质量％，即只由两性聚丙烯酰胺系树脂构成。
[0070]
结冰结霜抑制皮膜层含有交联剂时，交联剂相对于两性聚丙烯酰胺系树脂100质量份的含量，以固体成分构成比计，优选为1质量份以上，更优选为3质量份以上，另外，优选为20质量份以下，更优选为10质量份以下。
[0071]
结冰结霜抑制皮膜层含有表面活性剂时，表面活性剂相对于两性聚丙烯酰胺系树脂100质量份的含量，以固体成分构成比计，优选为0.1质量份以上，更优选为0.5质量份以上，另外，优选为2质量份以下，更优选为1.5质量份以下。
[0072]
结冰结霜抑制皮膜层含有无机系材料时，无机系材料相对于两性聚丙烯酰胺系树脂100质量份的含量，以固体成分构成比计，优选为1质量份以上，更优选为5质量份以上，另外，优选为35质量份以下，更优选为30质量份以下。
[0073]
结冰结霜抑制皮膜层的皮膜量，从得到充分的结冰结霜抑制效果的观点出发，优选为0.01g/m2以上，更优选为0.02g/m2以上，进一步优选为0.05g/m2以上，更进一步优选为0.1g/m2以上。另外，从抑制翅片的热交换效率降低的观点出发，结冰结霜抑制皮膜层的皮膜量优选为5.0g/m2以下，更优选为2.5g/m2以下。
[0074]
结冰结霜抑制皮膜层，在不损害本发明效果的范围内，也可以含有其他的任意成分。作为其他任意成分，例如可列举用于改善涂装性、操作性、皮膜层的物性等的各种水系溶媒和涂料添加物等。
[0075]
作为涂料添加物，例如，可列举水溶性有机溶剂、表面改性剂、湿润分散剂、防沉淀剂、抗氧化剂、消泡剂、防锈剂、抗菌剂、防霉剂等。这些涂料添加物可以包含一种，也可以包含两种以上。
[0076]
结冰结霜抑制皮膜层的厚度没有特别限定，但若假设结冰结霜抑制皮膜层的密度为1g/cm3，则从得到良好的结冰结霜抑制性这一点出发，厚度优选为0.01μm以上，更优选为0.1μm以上，进一步优选为0.3μm以上。另外，从得到皮膜层形成时的良好的涂布操作性的观点出发，优选为5μm以下，更优选为2.5μm以下。
[0077]
结冰结霜抑制皮膜层的厚度，能够通过结冰结霜抑制皮膜层形成所用的涂料组成物的浓度和刮棒涂布机no.的选择等进行调整。
[0078]
(铝板)
[0079]
铝板是包括由铝构成的板、和由铝合金构成的板的概念，能够使用铝制翅片材历来所用的铝板。
[0080]
作为铝板，从导热性和加工性优异考虑，优选jis h 4000：2014所规定的1000系的铝。更具体地说，作为铝板，更优选合金编号1050、1070、1200的铝。但是上述记述中，作为铝板，并不排除使用2000系至9000系的铝合金和其他的铝板。
acrylate)等。作为具有聚醚基的亲水性树脂，可列举聚乙二醇(peg)或其改性化合物等。
[0097]
其中，即使在亲水性皮膜层的表面形成润滑性皮膜层，从更恰当地体现希望的亲水性的观点出发，优选亲水性树脂是含磺酸基的，或是含聚醚基的，即含醚键的，更优选为含磺酸基和醚键，特别优选为含磺酸基和醚键的丙烯酸树脂。
[0098]
所谓含磺酸基和醚键的丙烯酸树脂，是含有不饱和双键基和磺酸基的丙烯酸树脂，可列举例如聚乙烯醚－磺酸丙烯酸共聚物(polyvinyl ether-sulfonic acid-acrylic copolymer)、二苄醚－磺酸丙烯酸共聚物(benzyl ether-sulfonic acid-acrylic copolymer)等。还有，含磺酸基和醚键的丙烯酸树脂不限定于这些。
[0099]
亲水性树脂，除上述以外，也能够使用具有亲水基的两种以上单体的共聚物。可列举例如丙烯酸和丙烯酸磺乙酯的共聚物。共聚物其单体的配列方法没有特别限定，可以是交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、无规共聚物等。
[0100]
亲水性皮膜层中，除了亲水性树脂以外，优选还含有表面活性剂。由此，能够使形成于亲水性皮膜层上的润滑性皮膜层的加工性，与更良好的亲水性并立。这被认为是表面活性剂体现的作用。
[0101]
表面活性剂可以适用阴离子型、阳离子型、非离子型中的任意一种，但从易在亲水性皮膜层中分散的观点出发，优选非离子型表面活性剂。
[0102]
作为非离子型表面活性剂，可列举例如乙二胺聚氧丙烯－聚氧乙烯缩合物(ethylenediamine polyoxypropylene-polyoxyethylene condensates)、聚氧乙烯山梨醇酐月桂酸酯(polyoxyethylene sorbitan monolaurates)、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物(polyoxyethylene polyoxypropylene block polymers)、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯(polyoxyethylene sorbitan monostearates)等。
[0103]
亲水性皮膜层，能够将含有亲水性树脂的涂料组成物，在形成有耐腐蚀性皮膜层时涂布于其上，经干燥、烘烤等使之固化而形成。在耐腐蚀性皮膜层上形成有结冰结霜抑制皮膜层时，通过涂布于结冰结霜抑制皮膜层上，经干燥、烘烤等使之固化而形成。
[0104]
亲水性皮膜的皮膜量，从得到充分的亲水性的观点出发，优选为0.01g/m2以上，更优选为0.1g/m2以上，进一步优选为0.2g/m2以上。另外，当翅片材的表面在水中润湿时，从防止亲水性树脂溶出而妨碍润滑性皮膜层的效果的观点出发，亲水性皮膜层的皮膜量优选为5g/m2以下，更优选为3g/m2以下，进一步优选为1g/m2以下。
[0105]
在亲水性皮膜层中，除了亲水性树脂和表面活性剂以外，在不损害本发明效果的范围内，也可以含有其他任意成分。作为任意成分，可列举例如用于改善涂装性、操作性、皮膜层的物性等的各种水系溶媒和涂料添加物等。
[0106]
作为涂料添加物，例如，可列举水溶性有机溶剂、交联剂、表面改性剂、湿润分散剂、防沉淀剂、抗氧化剂、消泡剂、防锈剂、抗菌剂、防霉剂等。这些涂料添加物可以包括一种，也可以包括两种以上。
[0107]
亲水性皮膜层的厚度没有特别限定，若将亲水性皮膜层的密度假定为1g/cm3，则从得到良好亲水性这一点出发，厚度优选为0.05μm以上，更优选为0.1μm以上，进一步优选为0.2μm以上。另外，从亲水性皮膜层形成时得到良好的涂布操作性的观点出发，优选为5μm以下，更优选为3μm以下，进一步优选为1μm以下。
[0108]
亲水性皮膜层的厚度，能够通过亲水性皮膜层形成所用的涂料组成物的浓度和刮
棒涂布机no.的选择等进行调整。
[0109]
还有，翅片材除了结冰结霜抑制皮膜层以外，如果还具备亲水性皮膜层和润滑性皮膜层时，则其合计的膜厚，从抑制翅片材的热交换效率降低的观点出发，优选为5μm以下。
[0110]
(润滑性皮膜层)
[0111]
润滑性皮膜层，是以提高翅片材表面的润滑性，从而得到良好的加工性为目的的层，含有现有公知的提高润滑性的树脂。由此，翅片材表面的摩擦系数降低而变得润滑，翅片材加工成翅片时的冲压成型性等提高。
[0112]
提高润滑性的树脂，例如，可更举具有亲水基的树脂。作为亲水基，可列举例如羟基(hydroxy group)、羧基、磺酸基、聚醚基等。
[0113]
具有羟基的树脂，可列举聚乙二醇(peg)和聚乙烯醇(pva)等。作为具有羧基的树脂，可列举聚丙烯酸(paa)等。作为具有羟基和羧基的树脂，可列举羧甲基纤维素(cmc)等。作为具有磺酸基的树脂，可列举丙烯酸磺乙酯等。作为具有聚醚基的树脂，可列举聚乙二醇(peg)和其改性化合物等。除此以外，也能够适用具有亲水基的两种以上单体的共聚物。
[0114]
在润滑性皮膜层中，除了上述成分以外，也可以在不损害本发明效果的范围内，含有其他的任意成分。作为任意成分，可列举例如用于改善涂装性、操作性、皮膜层的物性等的各种水系溶媒和涂料添加物等。
[0115]
作为涂料添加物，例如，可列举水溶性有机溶剂、交联剂、表面活性剂、表面改性剂、湿润分散剂、防沉淀剂、抗氧化剂、消泡剂、防污剂、防锈剂、抗菌剂、防霉剂等。这些涂料添加物可以包括一种，也可以包括两种以上。
[0116]
润滑性皮膜层，能够通过将具有羟基的树脂等含有提高润滑性的树脂的涂料组成物涂布在亲水性皮膜层上，经干燥、烘烤等使之固化而形成。另外，没有亲水性皮膜层时、或在亲水性皮膜层上形成有结冰结霜抑制皮膜层时，在处于正下方的层上或结冰结霜抑制皮膜层上形成润滑性皮膜层。
[0117]
润滑性皮膜层的皮膜量，从得到充分的润滑性的观点出发，优选为0.05g/m2以上，更优选为0.1g/m2以上，进一步优选为0.2g/m2以上。另一方面，翅片材的表面在水中润湿时，从抑制翅片的热交换效率降低的观点出发，皮膜量优选为5g/m2以下，更优选为3g/m2以下，进一步优选为1g/m2以下。
[0118]
润滑性皮膜层的厚度没有特别限定，但从得到良好的润滑性的观点出发，若将皮膜层的密度假定为1g/cm3，则优选为0.05μm以上，更优选为0.1μm以上，进一步优选为0.2μm以上。另外，从皮膜层形成得到良好的涂布操作性的观点出发，优选为5μm以下，更优选为3μm以下，进一步优选为1μm以下。
[0119]
润滑性皮膜层的厚度，能够通过润滑性皮膜层形成所用的涂料组成物的浓度和刮棒涂布机no.的选择等进行调整。
[0120]
(基底处理层)
[0121]
根据要求，铝板之上能够具备基底处理层。
[0122]
通过具有基底处理层，能够提高铝板的耐腐蚀性，另外，进一步具有耐腐蚀性皮膜层时，能够提高铝板与耐腐蚀性皮膜层的粘附性。
[0123]
基底处理层，给铝板提供耐腐蚀性即可，能够使用现有公知的层。例如，能够使用由无机氧化物或无机－有机复合化合物构成的层。
[0124]
作为构成无机氧化物或无机－有机复合化合物的无机材料，主成分优选铬(cr)、锆(zr)或钛(ti)。
[0125]
作为基底处理层的由无机氧化物构成的层，例如，能够通过对铝板进行磷酸铬酸盐处理、磷酸锆处理、氧化锆处理、铬酸铬酸盐处理、磷酸锌处理、磷酸钛酸处理等而形成。但是，无机氧化物的种类，不限定于由这些处理形成。
[0126]
作为基底处理层的由无机－有机复合化合物构成的层，例如，能够通过对于铝板进行涂布型铬酸盐处理或涂布型锆处理等形成。作为这样的无机－有机复合化合物的具体例，例如，可列举丙烯酸－锆复合体等。
[0127]
基底处理层的膜厚等没有特别限定，适宜设定即可，但优选使单位面积的附着量以金属(cr、zr、ti)换算为1～100mg/m2而形成，膜厚优选为1～100nm。
[0128]
基底处理层的附着量和膜厚，能够通过调节基底处理层成膜所用的化成处理液的浓度和成膜处理时间来进行调整。
[0129]
在形成基底处理层之前，也可以对于铝板的表面使用碱性脱脂液进行预脱脂，由此，基底处理的反应性提高，此外，所形成的基底处理层的粘附性也提高。
[0130]
(铝制翅片材的特性)
[0131]
本实施方式的铝制翅片材，即使在其表面附着有结露水的情况下，利用结露水与结冰结霜抑制皮膜层相互作用，也能够抑制冰核形成。其结果是，结露水的冻结延迟，能够恰当地抑制翅片材的表面结冰结霜。
[0132]
在丙烯酸制的筒的内侧上部，配设具有制冷剂流道、珀耳帖(peltier)元件和空气流道的铜板，将该装置配设在温度10℃、相对湿度55％的环境下。在铜板上与上述筒内部的空气接触的位置配设翅片材。接着，向上述筒内部以1.5m/秒的风速鼓风。
[0133]
上述工序后，一边以相同风速继续向上述筒内部鼓风，一边冷却上述铜板，使表面温度达到－7.5℃，有意识地使翅片材的表面附着结露水。
[0134]
在翅片材附着结露水的一侧设置数字显微镜，观察翅片材表面的结露水和霜的状况。计测从开始冷却至霜开始形成的时间，将其作为“结冰结霜延迟时间”，并进行结冰结霜抑制效果的评价。
[0135]
上述方法的结冰结霜延迟时间优选为10分钟以上，更优选为12分钟以上，进一步优选为20分钟以上，更进一步优选为30分钟以上。
[0136]
在将翅片材用于热交换器之后，亲水性也是重要的参数。因此，能够根据向翅片材表面滴下纯水时的接触角，评价翅片材具有亲水性皮膜层时、和在结冰结霜抑制皮膜层中添加交联剂而使亲水性提高时的亲水性。
[0137]
具体来说，就是在室温下，对翅片材的表面滴下约2μl的纯水，使用接触角测量仪，测量该液滴(纯水)的接触角。液滴(纯水)的接触角优选为50
°
以下，更优选为30
°
以下。还有，下限没有特别限定，但通常为5
°
以上。
[0138]
＜铝制翅片材的制造方法＞
[0139]
对于本实施方式的铝制翅片材的制造方法的一例进行说明，但不限定为这一方式，在不妨碍本实施方式的效果的范围内，也能够由其他制造方法制造。
[0140]
另外，下述一例，是关于在铝板的表面，按顺序形成基底处理层、耐腐蚀性皮膜层、亲水性皮膜层、结冰结霜抑制皮膜层和润滑性皮膜层的情况的说明，但基底处理层、耐腐蚀
性皮膜层、亲水性皮膜层和润滑性皮膜层的形成不是必须的，而是任意的。另外，形成结冰结霜抑制皮膜层的位置，不限定于亲水性皮膜层与润滑性皮膜层之间，而是能够形成于任意的位置。
[0141]
在铝板的表面上通过公知的方法形成基底处理层。在其表面上通过公知的方法形成耐腐蚀性皮膜层后，涂布包含亲水性树脂的涂料组成物，通过干燥、烘烤而形成亲水性皮膜层。
[0142]
接着，在亲水性皮膜层上，涂布含两性聚丙烯酰胺系树脂的涂料组成物，经干燥、烘烤而形成结冰结霜抑制皮膜层。
[0143]
含有两性聚丙烯酰胺系树脂的涂料组成物中，也可以包含交联剂、表面活性剂和无机系材料等其他成分。通过含有交联剂和无机系材料，除了抑制结冰结霜的效果以外，还能够实现更良好的亲水性。另外，通过含有表面活性剂，即使翅片材还具有润滑性皮膜层时，也能够使润滑性皮膜层带来的加工性与结冰结霜抑制性和亲水性更好地并立。
[0144]
含有两性聚丙烯酸系树脂的涂料组成物的溶媒没有特别限定，例如可列举水、醇、脂肪族酮类等。其中，优选水或醇，作为醇，优选丁醇、乙醇等。
[0145]
溶媒可以使用一种，也可以混合两种以上使用，例如，作为水和醇的混合溶媒时，相对于水100质量份，醇为1～20质量份，这从对基材的涂布性的观点出发优选。
[0146]
含有两性聚丙烯酸系树脂的涂料组成物中的固体成分浓度，从对基材的涂布性的观点出发，优选为0.5质量％以上，更优选为1.0质量％以上，进一步优选为5.0质量％以上。另外，固体成分浓度，从对基材的涂布性的观点出发，优选为20质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为10质量％以下。
[0147]
涂布含有两性聚丙烯酸系树脂的涂料组成物时的膜厚，从对基材的涂布性的观点出发，优选为1μm以上，更优选为5μm以上。另外，从溶媒的挥发性的观点出发，膜厚优选为40μm以下，更优选为20μm以下。还有，这里的膜厚是干燥前的膜厚，例如使用刮棒涂布机涂布涂料组成物时，能够通过刮棒涂布机no.的选择等进行调整。
[0148]
接着，在结冰结霜抑制皮膜层的表面上，涂布例如包含具有亲水基的树脂的涂料组成物，经干燥、烘烤而形成润滑性皮膜层。
[0149]
耐腐蚀性皮膜层、亲水性皮膜层、结冰结霜抑制皮膜层和润滑性皮膜层的涂布，能够由刮棒涂布或辊涂法等进行。特别是如果铝板为卷状，则应用辊涂装置等，连续地进行脱脂、涂装、加热、卷取等，这在生产率方面优选。另外，耐腐蚀性皮膜层、亲水性皮膜层、结冰结霜抑制皮膜层和润滑性皮膜层的烘烤温度，分别根据所用的树脂等的成分设定即可，例如，优选为120～270℃的范围。
[0150]
实施例
[0151]
以下，列举实施例和比较例更具体地说明本发明，但本发明不受这些实施例限定，也可以在能够符合其宗旨的范围内加以变更实施，这些均包括在本发明的技术范围内。
[0152]
(实施例1)
[0153]
作为铝板，使用厚度为0.1mm的jis h 4000：2014所规定的合金编号1070的规格，在铝板上作为基底处理层进行磷酸铬酸盐处理。
[0154]
接着，以水作为溶媒，调制含有两性聚丙烯酰胺系树脂a－1(星光pmc株式会社制，t－mp183)的涂料组成物，在实施有基底处理层的铝板的表面上，使用刮棒涂布机涂布。之
后通过使之干燥烘烤形成结冰结霜抑制皮膜层，得到铝制翅片材。结冰结霜抑制皮膜层的皮膜量为0.29g/m2。
[0155]
(实施例2)
[0156]
除了结冰结霜抑制皮膜层的皮膜量为0.02g/m2以外，均与实施例1同样得到铝制翅片材。
[0157]
(实施例3～实施例9)
[0158]
将用于结冰结霜抑制皮膜层的两性聚丙烯酰胺系树脂和结冰结霜抑制皮膜层的皮膜量变更为表2的记载，除此以外，与实施例1同样得到铝制翅片材。
[0159]
还有，表2中的两性聚丙烯酰胺系树脂a－1～两性聚丙烯酰胺系树脂a－8如表1所示。
[0160]
(实施例10)
[0161]
结冰结霜抑制皮膜层中，除了两性聚丙烯酰胺系树脂a－1以外，还添加胶体二氧化硅(日产化学株式会社制，snowtex(注册商标)ps－s)作为无机系材料，将结冰结霜抑制皮膜层的皮膜量变更为表2的记载，除此以外均与实施例1同样地得到铝制翅片材。如表2的“固体成分重量比”所述，相对于100质量份的两性聚丙烯酰胺系树脂a－1，无机系材料的固体成分比为25质量份。
[0162]
(实施例11)
[0163]
在铝板与结冰结霜抑制皮膜层之间形成耐腐蚀性皮膜层，使结冰结霜抑制皮膜层和耐腐蚀性皮膜层的合计皮膜量为1.54g/m2，除此以外，与实施例1同样得到铝制翅片材。耐腐蚀性皮膜层，通过将改性聚氨酯树脂的涂料组成物涂布在铝板上，经干燥、烘烤而形成。
[0164]
(比较例1)
[0165]
将用于结冰结霜抑制皮膜层的两性聚丙烯酰胺系树脂和结冰结霜抑制皮膜层的皮膜量为更为表2的记载，除此以外，与实施例1同样得到铝制翅片材。
[0166]
(比较例2)
[0167]
结冰结霜抑制皮膜层中，除了两性聚丙烯酰胺系树脂a－8以外，还添加乙二醛作为醛化合物，将结冰结霜抑制皮膜层的皮膜量变更为表2的记载，除此以外，与比较例1同样得到铝制翅片材。如表2的“固体成分重量比”所述，相对于100质量份的两性聚丙烯酰胺系树脂a－8，醛化合物的固体成分比为200质量份。
[0168]
(比较例3)
[0169]
作为结冰结霜抑制皮膜层不用两性聚丙烯酰胺系树脂，作为无机系材料，除了使用硅酸钠以外，均与实施例1同样得到铝制翅片材。
[0170]
【表1】
[0171]
表1
[0172][0173]
(d
阴离子
/d
酰胺
)
[0174]
对于铝制翅片材的结冰结霜抑制皮膜层，使用红外分光光度计(thermofisherscientific社制，nicoret is50 ft－ir)测量红外吸收光谱。测定以atr法(thermofisherscientific社制，is50 built-in diamond atr模块)进行，作为测定条件，累计次数：36次、频率分解：4、测定区域：4000cm
－1
～400cm
－1
、检测器：dgts kbr。求得在1730～1710cm
－1
观测到的相当于两性聚丙烯酰胺系树脂的阴离子基团的峰强度d
阴离子
与在1660～1640cm
－1
观测到的相当于两性聚丙烯酰胺系树脂的酰胺基的峰强度d
酰胺
的比d
阴离子
/d
酰胺
。结果显示在表2中。
[0175]
(评价：结冰结霜抑制性)
[0176]
在丙烯酸制的筒的内侧上部，配设具有制冷剂流道、珀耳帖元件和空气流道的铜板，将该装置配设在温度10℃、相对湿度55％的环境下。在铜板上与上述筒内部的空气接触的位置配设翅片材。接着，向上述筒内部以1.5m/秒的风速鼓风。
[0177]
上述工序后，一边以相同风速继续向上述筒内部鼓风，一边冷却上述铜板，使表面温度达到－7.5℃，有意识地使翅片材的表面附着结露水。
[0178]
在翅片材附着结露水的一侧设置数字显微镜，观察翅片材表面的结露水和霜的状况。计测从开始冷却至霜开始形成的时间，将其作为“结冰结霜延迟时间”，并进行结冰结霜抑制效果的评价。
[0179]
评价标准如下述，结果显示在表2的“结冰结霜抑制性”。
[0180]
a最好(合格)：结冰结霜延迟时间为30分钟以上
[0181]
b极好(合格)：结冰结霜延迟时间为20分钟以上并低于30分钟
[0182]
c非常好(合格)：结冰结霜延迟时间为12分钟以上并低于20分钟
[0183]
d良好(合格)：结冰结霜延迟时间为10分钟以上并低于12分钟
[0184]
e不良(不合格)：结冰结霜延迟时间低于10分钟
[0185]
(评价：亲水性)
[0186]
在室温下，对铝制翅片材的表面滴下约2μl的纯水，使用接触角测量仪(协和界面科学社制，ca－05型)，测量液滴(纯水)的接触角。评价标准如下述，结果显示在表2的“接触角”中。
[0187]
a非常好(合格)：接触角为30
°
以下
[0188]
b良好(合格)：接触角高于30
°
并在50
°
以下
[0189]
c不良(不合格)：接触角高于50
°
[0190]
【表2】
[0191][0192]
由上述结果可知，通过形成含有特定的两性聚丙烯酰胺系树脂的结冰结霜抑制皮膜层，能够有效地抑制结冰结霜的形成。在1730～1710cm
－1
下观测到的相当于两性聚丙烯酰胺系树脂的阴离子基团的峰强度d
阴离子
与在1660～1640cm
－1
下观测到的相当于两性聚丙烯酰胺系树脂的酰胺基的峰强度d
酰胺
的比d
阴离子
/d
酰胺
为0.33的比较例1中，不能确认到本发明
的效果。
[0193]
另外，结冰结霜延迟时间为10分钟以上则良好，如果30分钟以上则最好，对此，例如，像实施例1为60分钟，实施例4为39分钟，实施例7为74分钟，实施例9为47分钟这样，能够得到的结果是，结冰结霜抑制性被认为是最好的时间进一步大幅提高。
[0194]
上述效果，即使在结冰结霜抑制皮膜层中添加无机系材料、或设有耐腐蚀性皮膜层也不会受到损害。具体来说，在添加无机系材料的实施例10中，结冰结霜延迟时间是74分钟，除了实现更良好的亲水性以外，关于结冰结霜抑制性也达成了更良好的结果。另外，在设有耐腐蚀性皮膜层的实施例11中，也能够得到结冰结霜延迟时间61分钟以这样的结果，可确认未丧失结冰结霜抑制性。

技术特征：

1.一种铝制翅片材，其具有铝板和形成于所述铝板的表面的皮膜层，所述皮膜层具备含有两性聚丙烯酰胺系树脂的结冰结霜抑制皮膜层，在使用红外分光光度计的atr法得到的所述两性聚丙烯酰胺系树脂的红外吸收光谱中，在1730～1710cm
－1
下观测到的相当于所述两性聚丙烯酰胺系树脂的阴离子基团的峰强度d
阴离子
与在1660～1640cm
－1
下观测到的相当于所述两性聚丙烯酰胺系树脂的酰胺基的峰强度d
酰胺
的比d
阴离子
/d
酰胺
为0.30以下。2.根据权利要求1所述的铝制翅片材，其中，所述结冰结霜抑制皮膜层还含有无机系材料。3.根据权利要求2所述的铝制翅片材，其中，所述无机系材料是含有硅的化合物。4.根据权利要求1～3中任一项所述的铝制翅片材，其中，所述结冰结霜抑制皮膜层还含有交联剂。5.根据权利要求1～3中任一项所述的铝制翅片材，其中，所述皮膜层还具有从耐腐蚀性皮膜层、亲水性皮膜层和润滑性皮膜层所构成的中选择的至少一种。6.根据权利要求1～3中任一项所述的铝制翅片材，其中，在所述铝板与所述皮膜层之间还具备基底处理层。

技术总结

提供一种铝制翅片材，其具有结冰结霜的抑制效果优异的结冰结霜抑制皮膜层。一种铝制翅片材(10)，其具有铝板(1)和形成于所述铝板(1)的表面的皮膜层(2)，所述皮膜层(2)具备含有两性聚丙烯酰胺系树脂的结冰结霜抑制皮膜层，在使用了红外分光光度计的ATR法得到的所述两性聚丙烯酰胺系树脂的红外吸收光谱中，在1730～1710cm