水系铝硬钎焊组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水系铝硬钎焊组合物，详细而言涉及用于铝和/或其合金彼此的硬钎 焊的水系铝硬钎焊组合物。
【背景技术】
[0002] 迄今，在车辆用热交换器（蒸发器、冷凝器等）、家庭用热交换器（热水器、空调机 等）中，使用着例如将铝或其合金彼此硬钎焊（接合）而成的构件等。
[0003] 具体而言，例如，车辆用热交换器是通过硬钎焊接合由铝或其合金形成的管、翅 片、侧板、油箱部等而形成的。
[0004] 在上述硬钎焊中，通常使用含有焊剂和粘结剂树脂、进而含有视需要而定的硬钎 料等的硬钎焊组合物，具体而言，例如提出了一种铝材硬钎焊用焊剂组合物，其在含有按干 燥重量计为1. 〇~20重量％的水溶性丙烯酸类树脂、水溶性聚氨酯树脂等水溶性有机树 月旨、以及固化剂和表面活性剂中的至少一种的水溶液中分散整体干燥重量1~60重量％的 焊剂而得到（参见下述专利文献1 (实施例1~2))。
[0005] 这种铝材硬钎焊用焊剂组合物通常涂布于各种部件的硬钎焊部分，在各种部件组 装好后进行加热。由此，粘结剂树脂被热分解，各种部件被硬钎焊（接合）。
[0006] 另外，在粘结剂树脂未被充分热分解时，分解气体中会混入不完全分解产物（具 有碳-碳键的化合物等）。然而，进行硬钎焊的部件之间的间隔宽，之间为开放的状态（开 放空间）时，分解气体会释放到空气中。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开平6-285682号公报
【发明内容】
[0010] 发明要解决的问题
[0011] 另一方面，例如，对于车辆用热交换器而言，随着近年来的高性能化和轻量化，部 件越来越复杂化和薄壁化。因此，各部件的间隔变窄，有时进行硬钎焊的部位会形成几乎被 闭塞的状态（大致封闭空间）。
[0012] 接着，在这种大致封闭空间中的硬钎焊下，有时因粘结剂树脂的热分解而产生的 分解气体会滞留于大致封闭空间。因此，存在由分解气体中含有的不完全分解产物导致进 行硬钎焊的部件的表面黑色化、形成外观不良之虞。
[0013] 此外，在近年来的硬钎焊中，无论是开放空间和大致封闭空间中的任一环境下均 要求硬钎焊性提高。
[0014] 进而，硬钎焊中使用的组合物有时保管时间比较长，因此要求具有优异的保管稳 定性。
[0015] 因此，本发明的目的在于提供一种硬钎焊后也能维持外观良好并且硬钎焊性优 异、保管稳定性也优异的水系铝硬钎焊组合物。
[0016] 用于解决问题的方案
[0017] 本发明的水系铝硬钎焊组合物的特征在于，其含有粘结剂树脂，前述粘结剂树脂 为水性聚氨酯树脂，所述粘结剂树脂在400°C加热环境下的残留率为60质量％以下，在 520°C加热环境下的残留率为I. 0质量％以下。
[0018] 此外，适宜的是，本发明的水系铝硬钎焊组合物还含有焊剂，相对于前述水系铝硬 钎焊组合物100质量份，前述粘结剂树脂的配混比例为0. 03质量份以上且15质量份以下， 前述焊剂的配混比例为10质量份以上且75质量份以下。
[0019] 此外，适宜的是，在本发明的水系铝硬钎焊组合物中，前述水性聚氨酯树脂通过至 少使多异氰酸酯与多元醇反应而得到，前述多异氰酸酯含有脂肪族多异氰酸酯和/或前述 多元醇含有脂肪族多元醇，相对于前述多异氰酸酯和前述多元醇的总量100质量份，前述 脂肪族多异氰酸酯和前述脂肪族多元醇的总量为61质量份以上。
[0020] 此外，适宜的是，在本发明的水系铝硬钎焊组合物中，前述脂肪族多元醇含有选 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组成的组中的至少1 种。
[0021] 此外，适宜的是，在本发明的水系铝硬钎焊组合物中，相对于前述多元醇100质量 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总量 为20质量份以上。
[0022] 此外，适宜的是，在本发明的水系铝硬钎焊组合物中，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，适宜的是，在本发明的水系铝硬钎焊组合物中，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，适宜的是，在本发明的水系铝硬钎焊组合物中，前述脂肪族多异氰酸酯含有 脂环式多异氰酸酯。
[0025] 此外，适宜的是，在本发明的水系铝硬钎焊组合物中，相对于前述多异氰酸酯的总 量100质量份，前述脂环式多异氰酸酯的含量为40质量份以上。
[0026] 此外，适宜的是，在本发明的水系铝硬钎焊组合物中，前述多元醇还含有含羧基的 多元醇。
[0027] 此外，适宜的是，本发明的水系铝硬钎焊组合物在大致封闭空间中用于铝和/或 其合金的硬钎焊。
[0028] 发明的效果
[0029] 本发明的水系铝硬钎焊组合物由于含有在400°C加热环境下的残留率为60质 量％以下、在520°C加热环境下的残留率为I. 0质量％以下的粘结剂树脂，因此能够通过加 热使粘结剂树脂良好地热分解。因此，在硬钎焊时，能够抑制不完全分解产物混入到分解气 体中，能够抑制进行硬钎焊的部件的表面的黑色化等而维持外观良好，进而硬钎焊性、保管 稳定性也优异。
【附图说明】
[0030] [图1]图IA是示出使用有本发明的水系铝硬钎焊组合物的内翅片管的一个实施 方式的结构示意图，示出内翅片管的剖视示意图；图IB是示出使用有本发明的水系铝硬钎 焊组合物的内翅片管的一个实施方式的结构示意图，示出内翅片管的立体分解图。
【具体实施方式】
[0031] 本发明的水系铝硬钎焊组合物含有粘结剂树脂、焊剂和水性溶剂。
[0032] 在上述水系铝硬钎焊组合物中，粘结剂树脂用于使后述的焊剂附着于铝及其合金 (以下有时将它们统称为铝材）。
[0033] 作为上述粘结剂树脂，具体而言，选择在400°C加热环境下的残留率为60质量％ 以下、在520°C加热环境下的残留率为I. 0质量％以下的树脂。
[0034] 对于上述粘结剂树脂，"在400°C加热环境下的残留率"是指：在差热天平的测定 中，氮气氛围下，从30°C以升温速度20°C /min加热，达到400°C时的粘结剂树脂的残留比率 (质量％ )。此外，"在520°C加热环境下的残留率"是指：在差热天平的测定中，氮气氛围 下，从30°C以升温速度20°C /min加热，达到520°C时的粘结剂树脂的残留比率（质量％ )。 在任一情况下，残留比率均表示相对于加热前的粘结剂树脂的固体成分总量的质量比率。
[0035] 在400°C加热环境下的残留率为60质量％以下，优选为30质量％以下，更优选为 10质量％以下，进一步优选为5质量％以下。
[0036] 在520°C加热环境下的残留率为I. 0质量％以下，优选为0. 7质量％以下，更优 选为〇. 5质量％以下，进一步优选为0. 1质量％以下，尤其优选为测定界限值以下（0质 量％ ) O
[0037] 粘结剂树脂在400°C加热环境下的残留率和在520°C加热环境下的残留率这两者 为上述范围时，能够通过加热使粘结剂树脂良好地热分解。需要说明的是，在以下记载中， 有时将"在400°C加热环境下的残留率"和"在520°C加热环境下的残留率"这两者的特性 统称为"热分解特性"。
[0038] 因此，能够抑制热分解中不完全分解产物的生成，能够抑制硬钎焊部分的黑色化 等而维持外观良好，还能够实现硬钎焊性和保管稳定性的提高。
[0039] 作为上述粘结剂树脂，可列举出热分解特性满足上述条件的水性树脂，具体可列 举出水性聚氨酯树脂。
[0040] 在此，上述水性树脂是指该树脂为水溶性或水分散性良好。适用于上述水系铝硬 钎焊组合物的水性树脂可以是水溶性的，也可以是乳液。
[0041] 在上述水系铝硬钎焊组合物中，通过使用上述水性树脂作为粘结剂树脂，能够减 少有机溶剂的使用，结果能够解决使用时的引火、爆炸的危险性这些职业安全与健康上的 问题。
[0042] 尤其，使用水性聚氨酯树脂作为上述粘结剂树脂时，能够简便且确实地调整热分 解特性，能够更简便地维持外观良好，还能够实现硬钎焊性和保管稳定性的提高。
[0043] 水性聚氨酯树脂可以通过至少使多异氰酸酯与多元醇反应而得到，更具体而言， 例如可以通过以下方法得到：使多异氰酸酯和多元醇反应所得到的异氰酸酯基末端预聚物 与增链剂反应的预聚物法，使例如多异氰酸酯、多元醇等原料一次性反应的一步法等。从分 散性和制造容易性的角度来看，水性聚氨酯树脂优选通过预聚物法得到。
[0044] 作为多异氰酸酯，可列举出脂肪族多异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯。
[0045] 在本发明中，脂肪族多异氰酸酯是分子中不含芳香环的多异氰酸酯，例如可列 举出：1，3_三亚甲基二异氰酸酯、1，4-四亚甲基二异氰酸酯、1，5_五亚甲基二异氰酸酯、 1，6-六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯等。
[0046] 此外，脂肪族多异氰酸酯包括脂环式多异氰酸酯。
[0047] 作为脂环式多异氰酸酯，例如可列举出：环己烷二异氰酸酯、3-异氰酸根合甲 基-3, 5, 5-三甲基环己基异氰酸酯（别名：异佛尔酮二异氰酸酯）、二环己基甲烷-4, 4-二 异氰酸酯（别名：亚甲基双（环己基异氰酸酯））、降冰片烷二异氰酸酯、双（异氰酸根合甲 基）环己烷等脂环式二异氰酸酯等。
[0048] 这些脂肪族多异氰酸酯可以单独使用或组合使用2种以上。
[0049] 在本发明中，芳香族多异氰酸酯是分子中含有1个以上芳香环的多异氰酸酯，例 如可列举出：甲苯二异氰酸酯（2, 4-甲苯二异氰酸酯或2, 6-甲苯二异氰酸酯或者其混合 物）、苯二异氰酸酯（间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯或者其混合物）、1，5-萘二异氰酸 酯、二苯基甲烷二异氰酸酯（4, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯、2, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯 或2, 2'-二苯基甲烷二异氰酸酯或者其混合物）、多亚甲基多苯基多异氰酸酯（聚合MDI)、 4, 4' -甲苯胺二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯等。
[0050] 此外，芳香族多异氰酸酯包括芳香脂肪族多异氰酸酯。
[0051] 作为芳香脂肪族多异氰酸酯，例如可列举出：苯二甲基二异氰酸酯（1，3-苯二甲 基二异氰酸酯或1，4-苯二甲基二异氰酸酯或者其混合物）、四甲基苯二甲基二异氰酸酯 (1，3-四甲基苯二甲基二异氰酸酯或1，4-四甲基苯二甲基二异氰酸酯或者其混合物）等芳 香脂肪族二异氰酸酯等。
[0052] 这些芳香族多异氰酸酯可以单独使用或组合使用2种以上。
[0053] 这些多异氰酸酯可以单独使用或组合使用2种以上。作为多异氰酸酯，优选列举 出至少含有脂肪族多异氰酸酯，更优选列举出含有脂环式多异氰酸酯，进一步优选列举出 异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4, 4-二异氰酸酯，尤其优选列举出异佛尔酮二异氰 酸酯。
[0054] 使用这种多异氰酸酯时，能够将水性聚氨酯树脂的热分解特性调整至上述范围， 因此能够维持外观良好，还能够实现硬钎焊性和保管稳定性的提高。
[0055] 此外，使用脂环式多异氰酸酯作为多异氰酸酯时，相对于多异氰酸酯的总量100 质量份，其含量例如为40质量份以上，优选为50质量份以上，更优选为55质量份以上，进 一步优选为70质量份以上，尤其优选为100质量份（即作为多异氰酸酯仅使用脂环式多异 氰酸酯）。
[0056] 脂环式多异氰酸酯的含量为上述范围时，能够得到热分解特性尤其优异的水性聚 氨酯树脂，能够维持外观良好，还能够实现硬钎