水系鋁硬釬焊組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及水系鋁硬釬焊組合物，詳細而言涉及用于鋁和/或其合金彼此的硬釬 焊的水系鋁硬釬焊組合物。
【背景技術】
[0002] 迄今，在車輛用熱交換器（蒸發器、冷凝器等）、家庭用熱交換器（熱水器、空調機 等）中，使用著例如將鋁或其合金彼此硬釬焊（接合）而成的構件等。
[0003] 具體而言，例如，車輛用熱交換器是通過硬釬焊接合由鋁或其合金形成的管、翅 片、側板、油箱部等而形成的。
[0004] 在上述硬釬焊中，通常使用含有焊劑和粘結劑樹脂、進而含有視需要而定的硬釬 料等的硬釬焊組合物，具體而言，例如提出了一種鋁材硬釬焊用焊劑組合物，其在含有按干 燥重量計為1. 〇~20重量％的水溶性丙烯酸類樹脂、水溶性聚氨酯樹脂等水溶性有機樹 月旨、以及固化劑和表面活性劑中的至少一種的水溶液中分散整體干燥重量1~60重量％的 焊劑而得到（參見下述專利文獻1 (實施例1~2))。
[0005] 這種鋁材硬釬焊用焊劑組合物通常涂布于各種部件的硬釬焊部分，在各種部件組 裝好后進行加熱。由此，粘結劑樹脂被熱分解，各種部件被硬釬焊（接合）。
[0006] 另外，在粘結劑樹脂未被充分熱分解時，分解氣體中會混入不完全分解產物（具 有碳-碳鍵的化合物等）。然而，進行硬釬焊的部件之間的間隔寬，之間為開放的狀態（開 放空間）時，分解氣體會釋放到空氣中。
[0007] 現有技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特開平6-285682號公報
【發明內容】
[0010] 發明要解決的問題
[0011] 另一方面，例如，對于車輛用熱交換器而言，隨著近年來的高性能化和輕量化，部 件越來越復雜化和薄壁化。因此，各部件的間隔變窄，有時進行硬釬焊的部位會形成幾乎被 閉塞的狀態（大致封閉空間）。
[0012] 接著，在這種大致封閉空間中的硬釬焊下，有時因粘結劑樹脂的熱分解而產生的 分解氣體會滯留于大致封閉空間。因此，存在由分解氣體中含有的不完全分解產物導致進 行硬釬焊的部件的表面黑色化、形成外觀不良之虞。
[0013] 此外，在近年來的硬釬焊中，無論是開放空間和大致封閉空間中的任一環境下均 要求硬釬焊性提高。
[0014] 進而，硬釬焊中使用的組合物有時保管時間比較長，因此要求具有優異的保管穩 定性。
[0015] 因此，本發明的目的在于提供一種硬釬焊后也能維持外觀良好并且硬釬焊性優 異、保管穩定性也優異的水系鋁硬釬焊組合物。
[0016] 用于解決問題的方案
[0017] 本發明的水系鋁硬釬焊組合物的特征在于，其含有粘結劑樹脂，前述粘結劑樹脂 為水性聚氨酯樹脂，所述粘結劑樹脂在400°C加熱環境下的殘留率為60質量％以下，在 520°C加熱環境下的殘留率為I. 0質量％以下。
[0018] 此外，適宜的是，本發明的水系鋁硬釬焊組合物還含有焊劑，相對于前述水系鋁硬 釬焊組合物100質量份，前述粘結劑樹脂的配混比例為0. 03質量份以上且15質量份以下， 前述焊劑的配混比例為10質量份以上且75質量份以下。
[0019] 此外，適宜的是，在本發明的水系鋁硬釬焊組合物中，前述水性聚氨酯樹脂通過至 少使多異氰酸酯與多元醇反應而得到，前述多異氰酸酯含有脂肪族多異氰酸酯和/或前述 多元醇含有脂肪族多元醇，相對于前述多異氰酸酯和前述多元醇的總量100質量份，前述 脂肪族多異氰酸酯和前述脂肪族多元醇的總量為61質量份以上。
[0020] 此外，適宜的是，在本發明的水系鋁硬釬焊組合物中，前述脂肪族多元醇含有選 自由脂肪族聚醚多元醇、脂肪族聚酯多元醇和脂肪族聚碳酸酯多元醇組成的組中的至少1 種。
[0021] 此外，適宜的是，在本發明的水系鋁硬釬焊組合物中，相對于前述多元醇100質量 份，前述脂肪族聚醚多元醇、前述脂肪族聚酯多元醇和前述脂肪族聚碳酸酯多元醇的總量 為20質量份以上。
[0022] 此外，適宜的是，在本發明的水系鋁硬釬焊組合物中，前述脂肪族多元醇不含脂肪 族聚醚多元醇而含有脂肪族聚酯多元醇和/或脂肪族聚碳酸酯多元醇。
[0023] 此外，適宜的是，在本發明的水系鋁硬釬焊組合物中，前述脂肪族多元醇不含脂肪 族聚醚多元醇和脂肪族聚酯多元醇而含有脂肪族聚碳酸酯多元醇。
[0024] 此外，適宜的是，在本發明的水系鋁硬釬焊組合物中，前述脂肪族多異氰酸酯含有 脂環式多異氰酸酯。
[0025] 此外，適宜的是，在本發明的水系鋁硬釬焊組合物中，相對于前述多異氰酸酯的總 量100質量份，前述脂環式多異氰酸酯的含量為40質量份以上。
[0026] 此外，適宜的是，在本發明的水系鋁硬釬焊組合物中，前述多元醇還含有含羧基的 多元醇。
[0027] 此外，適宜的是，本發明的水系鋁硬釬焊組合物在大致封閉空間中用于鋁和/或 其合金的硬釬焊。
[0028] 發明的效果
[0029] 本發明的水系鋁硬釬焊組合物由于含有在400°C加熱環境下的殘留率為60質 量％以下、在520°C加熱環境下的殘留率為I. 0質量％以下的粘結劑樹脂，因此能夠通過加 熱使粘結劑樹脂良好地熱分解。因此，在硬釬焊時，能夠抑制不完全分解產物混入到分解氣 體中，能夠抑制進行硬釬焊的部件的表面的黑色化等而維持外觀良好，進而硬釬焊性、保管 穩定性也優異。
【附圖說明】
[0030] [圖1]圖IA是示出使用有本發明的水系鋁硬釬焊組合物的內翅片管的一個實施 方式的結構示意圖，示出內翅片管的剖視示意圖；圖IB是示出使用有本發明的水系鋁硬釬 焊組合物的內翅片管的一個實施方式的結構示意圖，示出內翅片管的立體分解圖。
【具體實施方式】
[0031] 本發明的水系鋁硬釬焊組合物含有粘結劑樹脂、焊劑和水性溶劑。
[0032] 在上述水系鋁硬釬焊組合物中，粘結劑樹脂用于使后述的焊劑附著于鋁及其合金 (以下有時將它們統稱為鋁材）。
[0033] 作為上述粘結劑樹脂，具體而言，選擇在400°C加熱環境下的殘留率為60質量％ 以下、在520°C加熱環境下的殘留率為I. 0質量％以下的樹脂。
[0034] 對于上述粘結劑樹脂，"在400°C加熱環境下的殘留率"是指：在差熱天平的測定 中，氮氣氛圍下，從30°C以升溫速度20°C /min加熱，達到400°C時的粘結劑樹脂的殘留比率 (質量％ )。此外，"在520°C加熱環境下的殘留率"是指：在差熱天平的測定中，氮氣氛圍 下，從30°C以升溫速度20°C /min加熱，達到520°C時的粘結劑樹脂的殘留比率（質量％ )。 在任一情況下，殘留比率均表示相對于加熱前的粘結劑樹脂的固體成分總量的質量比率。
[0035] 在400°C加熱環境下的殘留率為60質量％以下，優選為30質量％以下，更優選為 10質量％以下，進一步優選為5質量％以下。
[0036] 在520°C加熱環境下的殘留率為I. 0質量％以下，優選為0. 7質量％以下，更優 選為〇. 5質量％以下，進一步優選為0. 1質量％以下，尤其優選為測定界限值以下（0質 量％ ) O
[0037] 粘結劑樹脂在400°C加熱環境下的殘留率和在520°C加熱環境下的殘留率這兩者 為上述范圍時，能夠通過加熱使粘結劑樹脂良好地熱分解。需要說明的是，在以下記載中， 有時將"在400°C加熱環境下的殘留率"和"在520°C加熱環境下的殘留率"這兩者的特性 統稱為"熱分解特性"。
[0038] 因此，能夠抑制熱分解中不完全分解產物的生成，能夠抑制硬釬焊部分的黑色化 等而維持外觀良好，還能夠實現硬釬焊性和保管穩定性的提高。
[0039] 作為上述粘結劑樹脂，可列舉出熱分解特性滿足上述條件的水性樹脂，具體可列 舉出水性聚氨酯樹脂。
[0040] 在此，上述水性樹脂是指該樹脂為水溶性或水分散性良好。適用于上述水系鋁硬 釬焊組合物的水性樹脂可以是水溶性的，也可以是乳液。
[0041] 在上述水系鋁硬釬焊組合物中，通過使用上述水性樹脂作為粘結劑樹脂，能夠減 少有機溶劑的使用，結果能夠解決使用時的引火、爆炸的危險性這些職業安全與健康上的 問題。
[0042] 尤其，使用水性聚氨酯樹脂作為上述粘結劑樹脂時，能夠簡便且確實地調整熱分 解特性，能夠更簡便地維持外觀良好，還能夠實現硬釬焊性和保管穩定性的提高。
[0043] 水性聚氨酯樹脂可以通過至少使多異氰酸酯與多元醇反應而得到，更具體而言， 例如可以通過以下方法得到：使多異氰酸酯和多元醇反應所得到的異氰酸酯基末端預聚物 與增鏈劑反應的預聚物法，使例如多異氰酸酯、多元醇等原料一次性反應的一步法等。從分 散性和制造容易性的角度來看，水性聚氨酯樹脂優選通過預聚物法得到。
[0044] 作為多異氰酸酯，可列舉出脂肪族多異氰酸酯、芳香族多異氰酸酯。
[0045] 在本發明中，脂肪族多異氰酸酯是分子中不含芳香環的多異氰酸酯，例如可列 舉出：1，3_三亞甲基二異氰酸酯、1，4-四亞甲基二異氰酸酯、1，5_五亞甲基二異氰酸酯、 1，6-六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯等。
[0046] 此外，脂肪族多異氰酸酯包括脂環式多異氰酸酯。
[0047] 作為脂環式多異氰酸酯，例如可列舉出：環己烷二異氰酸酯、3-異氰酸根合甲 基-3, 5, 5-三甲基環己基異氰酸酯（別名：異佛爾酮二異氰酸酯）、二環己基甲烷-4, 4-二 異氰酸酯（別名：亞甲基雙（環己基異氰酸酯））、降冰片烷二異氰酸酯、雙（異氰酸根合甲 基）環己烷等脂環式二異氰酸酯等。
[0048] 這些脂肪族多異氰酸酯可以單獨使用或組合使用2種以上。
[0049] 在本發明中，芳香族多異氰酸酯是分子中含有1個以上芳香環的多異氰酸酯，例 如可列舉出：甲苯二異氰酸酯（2, 4-甲苯二異氰酸酯或2, 6-甲苯二異氰酸酯或者其混合 物）、苯二異氰酸酯（間苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯或者其混合物）、1，5-萘二異氰酸 酯、二苯基甲烷二異氰酸酯（4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、2, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯 或2, 2'-二苯基甲烷二異氰酸酯或者其混合物）、多亞甲基多苯基多異氰酸酯（聚合MDI)、 4, 4' -甲苯胺二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯等。
[0050] 此外，芳香族多異氰酸酯包括芳香脂肪族多異氰酸酯。
[0051] 作為芳香脂肪族多異氰酸酯，例如可列舉出：苯二甲基二異氰酸酯（1，3-苯二甲 基二異氰酸酯或1，4-苯二甲基二異氰酸酯或者其混合物）、四甲基苯二甲基二異氰酸酯 (1，3-四甲基苯二甲基二異氰酸酯或1，4-四甲基苯二甲基二異氰酸酯或者其混合物）等芳 香脂肪族二異氰酸酯等。
[0052] 這些芳香族多異氰酸酯可以單獨使用或組合使用2種以上。
[0053] 這些多異氰酸酯可以單獨使用或組合使用2種以上。作為多異氰酸酯，優選列舉 出至少含有脂肪族多異氰酸酯，更優選列舉出含有脂環式多異氰酸酯，進一步優選列舉出 異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4, 4-二異氰酸酯，尤其優選列舉出異佛爾酮二異氰 酸酯。
[0054] 使用這種多異氰酸酯時，能夠將水性聚氨酯樹脂的熱分解特性調整至上述范圍， 因此能夠維持外觀良好，還能夠實現硬釬焊性和保管穩定性的提高。
[0055] 此外，使用脂環式多異氰酸酯作為多異氰酸酯時，相對于多異氰酸酯的總量100 質量份，其含量例如為40質量份以上，優選為50質量份以上，更優選為55質量份以上，進 一步優選為70質量份以上，尤其優選為100質量份（即作為多異氰酸酯僅使用脂環式多異 氰酸酯）。
[0056] 脂環式多異氰酸酯的含量為上述范圍時，能夠得到熱分解特性尤其優異的水性聚 氨酯樹脂，能夠維持外觀良好，還能夠實現硬釬