TW510832B - Method of producing an aluminum fin material and the aluminum fin material produced by the method - Google Patents

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510832 A7 _____B7____ 五、發明說明（I ) 技術領域 本發明是有關於一種生產改良耐蝕性與吸附性之鋁散 熱片材料的方法，及以該方法生產之親水性鋁散熱片材料 Ο 本發明之背景 鋁和鋁合金材料具有重量輕、良好之加工性及熱傳導 性’使得其廣泛應用於熱交換器之元件，如汽車與室內空 調。特別是在部分機器上之熱交換器，鋁散熱片材料已應 用在許多實施例上。 當含有散熱片材料之空調於冷卻模式操作時，大氣中 空氣的水氣會凝聚在散熱片材料的表面，造成散熱片間阻 塞’並且減弱冷卻能力。爲移除凝結的水，一般的作法爲 於散熱片表面實施親水性處理。雖然已有於散熱片表面實 施排除水的處理方法，以此方法，大量的水因水排除劑而 掉落’導致散熱片間之阻塞，且冷卻能力亦大大地減弱， 因此，此方法於今日已很少使用。 散熱片材料表面的親水性處理如上所述是基本的處理 ，此親水性處理使得散熱片表面於水凝結的所有時間均保 持濕潤。因此，水穿透親水性被覆層而於散熱片材料及銲 接劑間形成高氧濃度的氣室，導致金屬腐蝕反應的產生， 或滲入的水中包含大氣的污染物，而導致水合作用，使得 產生金屬腐蝕反應。藉由如此反應而產生的腐蝕產物堆積 在散熱片表面，而降低其熱交換能力。還有一個問題是， 當於加熱模式下操作時，腐蝕的產物變成白色的粉末，並 4 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · ---— II I « 1 I I I--I I . 510832 A7 -------B7 五、發明說明（丫） 隨著吹風機風扇所排出的熱風進入室內。 爲克服上述缺點，Japanese Kokai Publication Hei-5-125555揭示一種預被覆散熱片材料，其係藉由形成一親水 性被覆層而製造，該被覆層包括鹼矽酸鹽、親水聚合體， 其以一種特定的比例附著於鋁基材之染色鉻酸鹽被覆層之 上，且以加熱烘乾該親水被覆層。 發明槪要 當染色鉻酸鹽使用於上述之japanese K〇kai Publication Hei-5_125555，基本上由環境觀點觀之，使用 非鉻酸鹽化學轉換處理劑爲較佳。當使用含鉻磷酸鹽時， 化學轉換處理後必須以水溶液淸洗，以防止六價鉻殘留於 被覆層上’但以水溶液淸洗時所產生之含鉻廢水的處理將 產生其它問題。然而，尙未有一種可使用於非鉻酸鹽處理 劑之處理方法，以形成具有足夠之耐腐蝕性及耐濕性之散 熱片材料。因此，本發明的目的是提供一種使用對環境較 佳之非鉻酸鹽化學轉換處理劑，以生產鋁散熱片材料的方 法’同時滿足需求性能之特性，如耐腐蝕性及耐濕性，並 以此方法生產鋁散熱片材料。 依據本發明之鋁散熱片材料的生產方法，包括在鋁基 材之化學轉換處理步驟中，形成一種化學轉換被覆層，並 形成一種耐腐飩被覆層及/或由一種可浮於水上的（water-borne)樹脂所組成之親水性被覆層。 該化學轉換被覆層的獲得可藉由維持一種化學轉換處 理溶劑於下列組成範圍之內，並使得溶劑溫度處於30至 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

^· ϋ I I t— n I n 一OJ· n n ϋ n m n n I 510832 锆離子 磷酸鹽離子 鋁離子 有效氟化物離子 A7 B7 五、發明說明（》） 70°C狀態下，處理時間1至10秒 10 至 10,000 ppm 10 至 10,000 ppm 100 至 10,000 ppm 1 至 500 ppm 具有至少一個酚的羥基存於分子中之有機酸10至1〇,〇〇〇 ppm pH 1.0 至 4.0 該具有至少一個酚的羥基存於分子中之有機酸包含至 少一部分從酚、酚酸性硫酸基酸、單寧酸及其衍生物中選 擇。 於形成該化學轉換被覆層之後，在無實施水之淸洗下 ，以滾動之方式將水以擠壓方式排出。且在之後形成耐腐 蝕性被覆層及/或由一種可浮於水上的（water-borne)樹脂 所組成之親水性被覆層。 本發明更進一步指出，鋁散熱片材料可藉由上述任何 方法獲得。較佳地鋁散熱片材料產品之化學轉換被覆層， 應冋時包含每一含量爲1至100 mg/m2之锆及磷酸鹽。 發明之細節說明 接下來，將詳細說明本發明。 於本發明之背景鋁散熱片材料是一種製造散熱片熱交 換器的材料。此散熱片材料是一個環形之板狀鋁板或滾軋 捲成線圈狀之鋁合金，且可選擇性地加以脫脂來獲得，接 著實施化學轉換處理，並形成耐腐蝕性被覆層及/或由一種 可浮於水上的（water-borne)樹脂所組成之親水性被覆層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 公iT" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝------.II 訂--------- 510832 A7 ___— ____B7 五、發明說明) 使其具有親水性。以此方式所形成之具有化學轉換被覆層 、耐腐蝕性被覆層及/或親水性被覆層之散熱片材料，經過 裁切、加工及組裝成一熱交換器。 依據本發明之生產銘散熱片材料之方法，銘或銘合金 板需要時首先須脫脂。脫脂處理方法包括使用汽油或正己 院之丨谷劑脫脂，及使用含有氫氧化鈉、矽酸鈉或磷酸鈉之 鹼溶液之鹼脫脂。這些處理方法可依照鋁材料之條件來加 以適當的選擇使用。 在後繪的化學轉換處理步驟中，將化學轉換處溶液噴 灑於散熱片材料上。噴灑處理的時間，即化學轉換處溶液 接觸散熱片材料的時間爲1至10秒，且處理的溫度（溶液 的溫度）爲30至70 C，較佳爲40至60°C。若上述之處理 時間少於1秒，將無法形成足量之化學轉換被覆層。從另 一方面言之，當處理的時間超過10秒，亦無法期望可進一 步升功Sb特丨生’且以成本觀之是不利的。若處理的溫度 低於30°C ’化學轉換處理劑之反應性太低，以至於無法形 成足量之化學轉換被覆層。從另一方面言之，若處理溫度 超過70°C，亦無法期望可進一步提升功能特性，且以成本 觀之是不利的。於本發明的實施例中，將以浸入或其它技 術來取代該噴灑處理。 使用於上述化學轉換處理之化學轉換處理溶液之組成 爲··鉻離子10至10，_ ppm，較佳爲100至1，〇〇〇 ppm ;磷 酸鹽離子10至1〇,〇〇〇 PPm，較佳爲1〇〇至！，〇〇〇 ppm ;鋁離 子100至1〇,〇〇〇 PPm，較佳爲500至5,000 ppm ;有效氟化 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

510832 ___B7 ___ 五、發明說明（^ ) 物離子1至500 ppm，較佳爲1至10 ppm ;具有至少一個 酚的羥基存於分子中之有機酸10至10,000 ppm，較佳爲 100 至 1,000 ppm ; pHl.O 至 4.0，較佳爲 1.5 至 2.5。 上述所提之锆離子乃由氟锆酸、鋰、鈉、鉀、銨及其 它氟锆酸、锆硫酸鹽、锆硝酸鹽、锆醯硝酸鹽、氟化锆諸 如此類之鹽類所獲得。若銷離子的含量少於10 ppm，因所 得之化學轉換被覆層中之锆含量太低而降低耐腐蝕性及親 水性被覆層之附著性。若超過1〇,〇〇〇 ppm，亦無法期望可 進一步提升其功能特性，且以成本觀之是不利的。 磷酸鹽離子可藉由加入選自於磷酸、磷酸銨、與鹼金 屬磷酸鹽諸如磷酸鈉、磷酸鉀等，鹼土金屬磷酸鹽諸如磷 酸鈣、磷酸鎂等的鹼土金屬磷酸鹽以及濃磷酸中之磷酸化 合物而得到。若磷酸鹽離子的量低於10 ppm，因所得之化 學轉換被覆層中之磷酸鹽離子含量太低而降低耐腐蝕性。 若超過10,000 ppm，亦無法期望可進一步提升其功能特性 ，且易形成沈澱物。 上述所提之鋁離子可由氟化鋁、氧化鋁、硫酸鋁明攀 、矽酸鋁、鋁酸鹽如鋁酸鈉等、及氟鋁酸如氟鋁酸鈉等等 來提供。鋁離子亦可由鋁散熱片材料來獲得。若鋁離子的 量低於1〇〇 ppm，將無法促進化學轉換被覆層的反應，而 導致耐腐蝕性的減弱；若其量超過10,000 ppm，相反地將 妨礙化學轉換被覆層的形成，並導致在化學轉換處理溶液 中形成沈澱物。 上述所提之有效氟化物離子可由氫氟酸、氟化銨、氫 8 1紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----I--^ ------I-- 510832 ___ B7___ 五、發明說明（h ) 氟化銨、氟化鈉、氫氟化鈉等等來提供，當使用如前述之 锆離子提供者之含氟化物的化合物時，如氟锆酸或氟锆酸 銨，锆離子提供者亦同時提供一部分的氟化物離子。有效 氟化物離子其意爲，於處理溶液中之自由氟化物濃度。有 效氟化物離子濃度可藉含有氟化物離子電極之設備量測處 理溶液來獲得。若有效氟化物離子低於1 ppm，散熱片材 料表面將無法予以足夠的蝕刻，而致使無法形成足量之化 學轉換被覆層。若超過500 ppm，化學轉換處理溶液中之 鋁離子濃度將因爲過度蝕刻而超過本發明之範圍，並造成 反應受阻，同時形成大量的沈澱物。 爲進一步改良耐蝕性及耐濕性，本發明之處理溶液包 含具有至少一個酚的羥基存於分子中之有機酸，其濃度爲 10至10,000 ppm。若其濃度低於10 ppm，因爲添加的量不 足，對功能特性的提升亦有限。若其超過10,⑻0 ppm，亦 無法更進一步提升其功能特性。較佳之有機酸包括酚、單 寧酸及酚酸性硫酸基酸。 若該化學轉換處理溶液之pH低於1.0，將會造成過度 腐蝕，而使得化學轉換被覆層難以形成，並且降低耐蝕性 。若超4.0，化學轉換被覆層亦難以形成而降低耐蝕性。分 析化學轉換處理溶液的成分，依據本發明的範圍使用濃縮 溶液調整溶液的成分。 處理溶液可包含其它添加物，例如已知之抑制劑，如 鉬酸及鎢酸，金屬離子如鈦、鎳、釩、給、鐵及鋅，化學 轉換加速劑如亞硝酸鹽及過氧化氫，及鉗合劑以保持鋁離 9 B氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線^^- 510832 A7 ___B7______ 五、發明說明（"]) 子。 鋁散熱片材料經過前述之化學轉換處理後，可選擇以 水淸洗2至10秒，或使用橡膠滾輪擠出，或類似的方式將 水排除。在本發明中所使用之化學轉換處理溶液，足以橡 膠滾輪擠出或類似的方式將水排除，而不需以水溶液清洗 ，殘留的化學轉換處理溶液對於後續的步驟不但無不利的 效應，相對可提升耐蝕性。其意謂著可輕易維持並減少廢 水處理負荷。於此步驟所形成之較佳的化學轉換被覆層同 時包含锆及磷，每一種的含量範圍爲1至100 mg/m2。若量 少於1 mg/m2，耐蝕性將會意料之外的降低。若超過1〇〇 mg/m2，則會意料之外的降低附著性。 在下一步驟中，於前述之化學轉換被覆層上，形成使 用樹脂及/或使用主要成分爲可浮於水上的（water-borne) 樹脂之親水性處理水溶液之親水性被覆層所組成之耐腐蝕 被覆層。於前述之化學轉換被覆層上，該耐腐蝕被覆層可 在不形成該親水性被覆層的狀況下形成，或該親水性被覆 層可於不形成該耐腐蝕被覆層的狀況下形成。更甚者，耐 腐蝕被覆層及親水性被覆層兩者可同時形成。 爲提供潤滑性，由可浮於水上的樹脂所得之潤滑性被 覆層，可藉由上述之方法進一步於親水性被覆層上形成。 所以，於化學轉換被覆層上可形成任何之（1 )由可浮 於水上的樹脂所形成之親水性被覆層（2層處理），（2) 由可浮於水上的樹脂所形成之親水性被覆層，及在其上由 可浮於水上的樹脂形成潤滑性被覆層（3層處理），（3) 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---I--------------I I ^ ------I-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 510832 A7 _B7_^_ 五、發明說明（g ) 由樹脂形成耐蝕性被覆層（2層處理），（4)由樹脂形成 耐蝕性被覆層，及在其上由可浮於水上的樹脂所形成之親 水性被覆層（3層處理），（5)由水玻璃及可浮於水上的 樹脂所形成之親水性被覆層（2層處理），（6)由水玻璃及 可浮於水上的樹脂所形成之親水性被覆層，及在其上由可 浮於水上的樹脂形成潤滑性被覆層（3層處理），（7)由 膠狀二氧化矽及可浮於水上的樹脂所形成之親水性被覆層 (2層處理），或（8)由膠狀二氧化矽及可浮於水上的樹 脂所形成之親水性被覆層，及在其上由可浮於水上的樹脂 形成潤滑性被覆層（3層處理）。 用於形成該親水性被覆層之可浮於水上的樹脂可以是 一般使用之樹脂。例如，（a)含有羰基及/或羰基群之不 飽和聚合可浮於水上的聚合物化合物、（b)含有羰基及/ 或羥基或其衍生物之天然聚合物化合物，（c)可浮於水上 的醇酸樹脂，（d)可浮於水上的雄性酸油（maleiated oil )，（e)可浮於水上的聚酯樹脂，（f)可浮於水上的聚 丁二烯樹脂，（g)可浮於水上的聚氨基化合物樹脂，（h )可浮於水上的環氧樹脂，（i)可浮於水上的多氨基鉀酸 酯樹脂，（j)可浮於水上的酚樹脂，（k)可浮於水上的 氨基樹脂，及上述之混合物。若需要，交聯劑可使用於這 些樹脂之組合中。 如 Japanese Kokai Publication Hei-7-102189 所揭示， 使用至少一種上述之可浮於水上的樹脂(a)至(k)，組合成可 浮於水上的聚合物化合物，亦爲較佳之方法，其含量不得 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之达意事項再填寫本頁) ^--------^--------- 510832 A7 __B7_______ 五、發明說明（y ) 低於固體基礎下聚氧環烯鏈之1〇重量％。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以具有羰基及/或羥基之該不飽和聚合可浮於水上的聚 合物化合物（a)爲例，其包括聚（甲基）丙烯酸，（甲基 )丙烯酸一（甲基）丙烯酯共聚合物，苯乙烯一（甲基） 丙烯酸酯共聚合物，由部分聚乙烯醋酸鹽樹脂皂化所得之 聚乙烯醇、聚乙烯四氫吡咯酮，（甲基）丙烯醯胺衍生聚 合物如 N-甲基羥（甲基）丙烯醯胺（N-methylol(meth)acrylamide)諸如此類。 含有羰基及/或羥基或其衍生物之天然聚合物化合物（ b)，在此可舉例者爲纖維素衍生物如羰基甲基纖維素（ CMC)、羥基乙基纖維素（HEC)、羥基丙基纖維素（ HPC)、甲基纖維素（CM)、乙基纖維素（EC)、乙基 羥基乙基纖維素（EHEC)等；甲基纖維素衍生物，及其鈉 、鉀及銨鹽等等。 可浮於水上的醇酸樹脂（〇在此提及之化合物爲從脫 水濃縮之聚羥得之，如甘油、五赤藻醇、乙烯甘油、三甲 基羥乙烷等，伴隨著一油-衍生的較高脂肪酸，例如二元酸 ，如棕櫚酸、酞酐、順丁烯二酸酐等。 可浮於水上的聚酯樹脂（e)在此提及之化合物爲藉由 一聚酯樹脂之羥基與苯三甲酸酐之半酯化反應得之，以胺 類中和殘留之羧基群，並爲親水性緩和生成物，並藉由聚 乙烯甘油與多元酸的反應來獲得化合物，並爲親水性調和 聚酯生成物。 可浮於水上的聚丁二烯樹脂（f)在此提及者爲含丁二 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 510832 A7 ____B7_ 五、發明說明（ίϋ) 烯之親水性含群共聚合物單體。可浮於水上的聚氨基化合 物樹脂（g)在此提及者爲由ε -己內醯胺或聚合濃縮含己 二酸之六亞甲基二氛之開環聚合作用（ring-opening polymerization)所得之聚醯胺溶化後得之。 可浮於水上的環氧樹脂（h)，在此所提之可浮於水上 的環氧樹脂如脂肪族的聚羥、二或多丙烯酸之其一，二羰 酸、二丙烯酸之其一，含氮異含環環氧化合物等，水分散 環氧樹脂可藉由添加某種乳化劑至水中或水與某種有機溶 劑之混合溶液，再加入分散的/乳化的某種環氧樹脂於其中 ，或調和某種環氧樹脂以便於溶於或分散/乳化樹脂於水中 〇 可浮於水上的多氨基鉀酸酯樹脂（i)，在此提及之化 合物爲藉由引入陰離子或陽離子群於分子中來溶解而獲得 。在此提及之樹脂亦可由添加重亞硫酸鹽至氨基鉀酸酯預 聚合物之最終的異氰酸基群（isocyanato group)中，來阻 止異氰酸基群（isocyanato group)並藉由磺鹽（sulfonate )之親水性來溶解樹脂。在此提及之樹脂亦可由以阻塞劑 來阻止氨基鉀酸酯預聚合物，然後以力來使其乳化/分散。 可浮於水上的酚樹脂（j)，在此提及之含酚羥基之化 合物的多濃縮產物，如酚，二甲酚，對烷基酚（P-alkylphenol )，對苯基酸（p-phenylphenc^ ) ’ 氯苯酣 (chlorophenol)，2,2-雙對酚甲烷，苯酚磺酸，間苯二酚等 偕同乙醛，如甲醛，糠醛或類似化合物。眾所週知者爲酚-甲醛樹脂，甲酚-甲醛樹脂，酚-糠醛樹脂，間苯二酚樹脂 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·.. ------------.—------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 510832 A7 ___ B7___ _ 五、發明說明（Μ) 等等。 可浮於水上的氨基樹脂（ι〇，在此提及者爲密胺樹脂 ，例如丁酸（n-butylated )密胺樹脂，異丁酸（ isobutylated)密胺樹脂及其類似化合物，和尿素樹脂，以 上所有均已成爲水溶性。 當該可浮於水上的聚合物化合物含有於固體基礎下， 不低於10重量％之聚氧環烯鏈，在此提及者爲聚乙烯氧化 物（PE0)、乙烯氧化物-丙烯氧化物共聚合物、乙烯氧化 物-亞甲基氧化物共聚合物等等。 上述所提及之親水性處理水溶液通常以水來稀釋濃縮 水溶液後使用，較佳之稀釋後可浮於水上的樹脂濃度爲1 至50重量％，更佳爲2至20重量％。 前述所提之交聯劑可以是可浮於水上的交聯劑，其爲 金屬化合物，可與每一該可浮於水上的樹脂形成複雜之化 合物。例如，在此所提及之化合物包括氧化物、氧化物鹽 、鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、主要或次要磷酸鹽、矽酸鹽 、碳酸鹽、有機酸鹽或鉻、鈦、鋁、鋅、锆之複鹽等。 用來形成該親水性被覆層之可浮於水上的樹脂，於不 同範圍內可用各種的添加劑而不致於對可浮於水上的樹脂 薄膜的形成有不利的影響。例如，在此提及者爲潤滑劑、 防腐劑、防菌劑、抗菌劑、介面活性劑、顏料及染色。爲 施予較高水準之親水性，添加膠狀二氧化矽或水玻璃爲較 佳。 上述可浮於水上的處理溶液之被覆方法包括滾輪塗佈 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 510832 A7 __B7 ___ 五、發明說明（i L) 法（roll coater method)、帶鍍法（bar coater method )、 浸鍍法、噴霧法及刷鍍法及其它類似的方法。於該被覆方 法中，當使用滾輪塗佈法時，例如，親水性被覆層可於於 150至270°C將被覆層乾燥10秒至1分鐘後來獲得。依使 用可浮於水上的樹脂的種類，當烘烤的溫度低於150°C時 ，薄膜的形成將無法符合要求，且當超過270°C時，將因 爲過度烘烤而失去親水性。 親水性被覆層的厚度較佳爲小於0.05 g/m2，更佳爲0.1 至2 g/m2。若被覆層薄膜的厚度小於〇·〇5 g/m2，親水性的 壽命及散熱片材料的可製程性將會不佳。 當樹脂使用於該耐腐蝕被覆層之形成時，可使用那些 一般用來增進耐腐蝕性的樹脂。 用來形成潤滑性被覆層之可浮於水上的樹脂並無特別 限制，但在該可浮於水上的樹脂中，可使用那些可溶於水 中之樹脂。 依本發明之上述方法所生產的鋁散熱片材料，是一種 於其上形成化學轉換被覆層之鋁散熱片材料，且於上述之 化學轉換被覆層頂部，同時形成耐腐蝕被覆層及/或親水性 被覆層。較佳者’化學轉換被覆層同時包含錯與磷，每_ 種的含量爲1至mg/m2。 依據本發明所生產之鋁散熱片材料，其主要由使用含 某特定範圍鋁離子之處理溶液之化學轉換處理所組成，Μ 於其上施以親水性處理。因爲上述鋁離子與有效氣化物_ 子可形成堅韌的化學轉換被覆層，當耐腐蝕被覆層及/或親 15 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線應 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 x 297公釐） ---- 510832 五、發明說明（I V) 水性被覆層於化學轉換被覆層上形成時，將可產生較傳統 鉻酸鹽處理之散熱抑料肺同等或顏之耐候性、耐濕 性及吸附性之散熱片材料。 0胃月中上述生產方法所生產之鋁散熱片材料 具有優良之耐候性、耐濕性及吸附性，故可廣泛應用於熱 ’如空調系統及類似設備。 實施例 接下來以貫施例及比較例來更進一步詳細說明本發明 〇 實施例1 藉由加入氟錯酸、磷酸及氫氟酸以相同的總量來製備 化學轉換處理溶液，每一離子的個別的濃度如表丨所示， 其後添加500 ppm之單寧酸及氨水將pH値調整至2。锆、 磷酸及鋁離子以Kyoto Koken’s ICP來測定；有效氟離子以 氟化物離子計來測定；及單寧酸以於建立校正曲線 Shimadzu公司之T0C來測定。 然後，鋁散熱片材料（JIS-A1100)切成200X250公 厘之試驗試片。這些試驗試片於70°C下，以1重量％濃度 之脫脂劑（Surf Cleaner 340，Nippon Paint Co.的產品）噴 灑5秒，然後以水淸洗。使用上述之化學轉換處理溶液， 於處理溶液溫度55°C條件下，試驗片連續地一個接一個被 施以化學轉換處理，噴灑時間5秒。於連續化學轉換處理 期間，處理溶液的組成濃度漸漸地被稀釋。因此，爲維持 化學轉換處理溶液之每一個組成的濃度，溶液以組成分析 16 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---— III— ·11111111- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 510832 A7 _____J7____ 五、發明說明（/f) 來監控，並以濃縮液來調整。結果，鋁離子從試驗片中洗 提出來，漸漸於化學轉換處理溶液中聚集，最後達到1，〇〇〇 ppm的濃度。爲更進一步提升鋁離子濃度，將硝酸鋁溶於 其中，其組成溶液的濃度爲2,000 ppm。 試驗片由上述最初組成及鋁離子濃度分別爲50、200 、1，〇〇〇及2,000 ppm之溶液處理後，以親水性之有機/無 機複合調質劑（Surf Alcoat 131，Nippon Paint Co.)來處 理獲得親水性，以製備鋁散熱片材料，用以下所描述之方 法來評估耐腐蝕性及耐濕性。結果，在鋁離子濃度不超過 200 ppm下，於耐腐蝕性及耐濕性均獲得令人滿意的結果 。此結果如表1所示。 <耐腐蝕性> 鹽霧試驗：試驗片於35°C下以5%氯化鈉水溶液噴灑 評估於500小時後生成白鏽之程度 ◎ 無鏽斑形成 〇 輕微鏽斑形成 Δ 中度鏽斑形成 X 可觀的鏽斑形成 XX:全面形成鏽斑 <耐濕性> 耐濕性試驗於5〇t大氣溫度、相對濕度最小98%下執 行500小時，評估生成鏽斑之程度。 ◎:無污點 〇：輕微污點 17 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1T---------線座 510832 五 、發明說明（ A7 B7 △:中度污點 X:可觀的污點 XX ··全面的污點 錐離子 3〇〇 ppm 磷酸鹽離子 3〇〇 ppm 銘離子 〇ppm 有效氟離子 5 ppm pH 2〜 單寧酸 500 ppm 耐腐蝕性 耐濕性

^〇PPm 5_ΡΡΠ1 了 50^pm Δ^ a" 陪離子濃度（ppm) 200 1000 2000 300 ppm 300 ppm 300 ppm 300 ppm 300 ppm 300 ppm 200 ppm 1000 ppm 2000 ppm 5 ppm 5 ppm 5 ppm 2 2 2 500 ppm 500 ppm 500 ppm ，~〇~ ◎ ◎ ◎ ◎ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 竹枓亦以下列方法評估其附著性。其 洁果如表2所示。 <附著性> 試驗片浸入流動的水中25〇小時，以擦去的方式實施 刻離試驗。 〇：無異常 △:輕微剝離 X :剝離 再者，由鋁離子濃度爲1，〇〇〇 ppm中處理之試驗片所 生產之鋁散熱片材料的化學轉換被覆層，其锆或磷之重量 (mg/m2)由螢光 X-Ray 分析儀 3070 (Rigaku-sha 製造） 之螢光X-Ray分析測定。結果如表4所示。 實施例2-18，比較例1-1〇，及參考實施例 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 510832 A7 B7 五、發明說明（β) 以與實施例1相同的程序生產散熱片材料，除了個別 之離子濃度、單寧酸濃度、pH、噴灑溶液溫度噴灑時間、 化學轉換後之水溶液淸洗或忽略，及改變親水性處理溶液 之種類，並評估各試驗片之耐腐蝕性，耐濕性及附著性。 鋁離子濃度以添加硝酸鋁來調整。對於參考實施例，化學 轉換被覆層以傳統含鉻磷酸鹽來形成。結果如表2所示。 表2 由比較例1、2及 8，鋁散熱片材料 之化學轉換被覆 層中之锆或磷之 重量（mg/m2)以 如實施例1之方 法來測定。結果 如表4所示。 離子濃度（ppm) pH 有機酸 (ppm) 化學轉換條件 化學轉換 後之水溶 液淸洗 親水性 調質劑 試驗結果 锆 磷酸鹽 鋁 有效氟 溫度 時間 耐腐蝕性 耐濕性 附著性 實施例 1 300 300 1000 5 2 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 2 100 300 1000 5 2 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 3 1000 300 1000 5 2 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 4 300 100 1000 5 2 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 5 300 1000 1000 5 2 500 5S〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 6 300 300 500 5 2 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 7 300 300 2000 5 2 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 8 300 300 1000 2 2 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 9 300 300 1000 5 2.5 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 0 10 300 300 1000 1.5 2 500 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 11 300 300 1000 5 2 250 55〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 12 300 300 1000 5 2 500 45〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 13 300 300 1000 5 2 500 65〇C 5秒 No A ◎ ◎ 〇 14 300 300 1000 5 2 500 55〇C 3秒 No A ◎ ◎ 〇 15 300 300 1000 5 2 500 55〇C 10秒 No A ◎ ◎ 〇 16 300 300 1000 5 2 500 55〇C 浸5秒 No A ◎ ◎ 〇 17 300 300 1000 5 2 500 55〇C 5秒 YES A 〇 〇 〇 18 300 300 1000 5 2 500 55〇C 5秒 No B ◎ ◎ 〇 19 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n n I n n^OJ· ϋ n I n ϋ ϋ 線_· 510832

7 7 A B 五、發明說明（ 表3 離子濃度（ppm) pH 有機酸 (ppm) 化學轉換條件 化學轉換 後之水溶 液淸洗 親水性 調質劑 試驗結果 锆 磷酸鹽 鋁 有效氟 溫度 時間 耐腐蝕性 耐濕性 附著性 比較例 1 5 300 1000 5 2 500 55〇C 5秒 No A XX XX 〇 2 300 5 1000 5 2 500 55〇C 5秒 No A Δ X Δ 3 300 300 10 5 2 500 55〇C 5秒 No A Δ Δ 〇 4 300 100 20000 5 2 500 55〇C 5秒 No A XX XX Δ 5 300 1000 1000 500 5 500 55〇C 5秒 No A XX XX Δ 6 300 300 1000 0.1 2 500 55 V 5秒 No A X Δ 〇 7 300 300 1000 5 2 500 25〇C 5秒 No A X X Δ 8 300 300 1000 5 2 500 55〇C 0.5秒 No A XX XX 〇 9 300 300 1000 5 2 500 55〇C 5秒 No No Δ Δ 10 300 300 1000 5 2 0 55〇C 5秒 No A Δ 〇 Ο 參考實施例 含絡碟酸鹽 55〇C 5秒 No A Δ Δ 〇 锆離子...........由氟锆酸提供 磷酸根離子.....由磷酸提供 鋁離子...........由硝酸鋁提供 有效氟離子.....由氫氟酸提供 pH.................以氛水來調整 有機酸............單寧酸 親水性調質劑 A.........有機/無機複合系統（Surf Alcoat 131，Nippon

Paint Co.的產品） B..........有機系統（Surf Alcoat 240，Nippon Paint Co· 的產品） 含鉻隣酸鹽........混合3.0重量％之Alsurf 407 (日本 塗料公司生產）及〇·4重量％之Alsurf 47 (Nippon Paint 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^裝 ϋ n n -^1 n n · n ·ϋ ϋ l in 510832 _B7 f\ 五、發明說明（f Y )

Co.的產品）之水溶液。 表4 化學轉換被覆層重量（mg/m2) 鉻 磷 實施例1 15 6 比較例1 0.2 3 比較例2 14 0.1 比較例8 0.8 0.5 上列之結果指出，在耐腐蝕生、耐濕性及附著性與親 水性的比較，實施例中試驗片的製備優於於參考實施例中 以含鉻磷酸鹽所製備之試驗片。因此，很顯然其用於散熱 片材料可獲得令人滿意的結果。 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------·

Claims (1)

1. 510832 凡 B8 C8 D8 申請專利範圍 1·-種鋁散熱片材料的生產方法，其包括在鋁基材之 化學轉換處理步驟中，形成一種化學轉換被覆層，並形成 一種耐腐蝕被覆層及/或由一種可浮於水上的樹脂所組成之 親水性被覆層， 該化學轉換被覆層可藉由維持一種化學轉換處理溶劑 於下列組成範圍之內而獲得，並使得溶液溫度處於30至 70°C狀態下，處理時間1至1〇秒·· 锆離子 磷酸鹽離子 鋁離子 有效氟化物離子 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 10 至 10,000 ppm 10 至 10,000 ppm 100 至 10,000 ppm 1 至 500 ppm 具有至少一個酚的羥基於分子中之有機酸10至1〇,〇〇〇 ppm pH 1.0 至 4.0。 線 2.如申請專利範圍第1.項之鋁散熱片材料的生產方法 ，其中該具有至少一個酚的羥基於分子中之有機酸，包含 至少選自於酚、酚酸性硫酸基酸、單寧酸及其衍生物中之 一者。 3·如申請專利範圍第1至2項中任一項之鋁散熱片材 料的生產方法，其中於形成該化學轉換被覆層之後，在無 實施水之淸洗下，以滾輪將水以擠壓方式排出，且在之後 形成耐腐蝕性被覆層及/或由一種可浮於水上的樹脂所組成 之親水性被覆層。 4. 一種根據申請專利範圍第1項之方法獲得之鋁散熱 片材料。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)

   510832 六、申請專利範圍 5.如申請專利範圍第4項之鋁散熱片材料，其中該銘 散熱片材料之化學轉換被覆層，同時包含了每一含量爲1 至100 mg/m2之銷及磷酸鹽。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)