(57)【要約】【課題】高絶縁性を有する樹脂被覆アルミニウム多穴管を提供する。【解決手段】アルミニウム多穴管の扁平面に、樹脂皮膜を１８〜２５μｍ設けたことを特徴とする樹脂被覆アルミニウム多穴管【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム多穴管の扁平面に、樹脂皮膜を１８〜２５μｍ設けたことを特徴とする樹脂被覆アルミニウム多穴管
【請求項２】
無水マレイン酸で変性したポリプロピレン７０〜１００重量％とエチレン-酢酸ビニル共重合体０〜３０重量％からなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂被覆アルミニウム多穴管
【請求項３】
請求項１に記載する樹脂被覆アルミニウム多穴管を用いた電気自動車用リチウムイオン電池装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車用電池パッケージクーラーに用いられ、冷却媒体流路として用いられる樹脂被覆アルミニウム多穴管に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム材は、軽量、高耐食性、高熱伝導性、高リサイクル性などの特性に優れており、建材、電機製品などの構成材料として広く使用されている。そのような用途において、アルミニウムが本来持つ特性を損なわずに、別の機能が求められる場合に、表面処理された製品が実用化されている。表面処理の手法としては、耐食性や耐摩耗性などを向上させることが可能なアノード酸化、耐食性や密着性などを向上させることが可能なめっき、耐食性や潤滑性などを向上させることが可能な塗装等が広く用いられている。中でも、塗装により形成される塗膜は、主に樹脂や添加剤などで構成され、多種多様な組合せにより、様々な機能を発現させることが可能である。
アルミニウム材に塗装する工程は、アルミニウム材をプレス加工後に塗膜を形成させるポストコート法と、プレス加工前にアルミニウム材に予め塗膜を形成させておくプレコート法の2種類が知られている。プレコート法には、ユーザーでの工程短縮によるトータルコストの低減や作業環境の改善などに加えて、アルミニウム材に形成させる樹脂皮膜の膜厚を均一に形成させることが可能なため品質の安定性という特長がある。
近年、環境問題が深刻化するにつれて、自動車のCO2排出量などの規制が大幅に強化されてきている。排出ガスの低減や燃費の向上を実現する上で、車体の軽量化が不可欠であり、自動車へのアルミニウム材の適用が増えてきている。電気自動車用電池部材にもアルミニウム材の適用が検討されており、電池パッケージクーラーに、冷却媒体流路を設けた多穴管が用いられている。この多穴管はリチウムイオン電池を冷却する為に用いられることから、熱伝導性に優れるサーマルシートを介して、電池の近傍に存在する。その為、多穴管のアルミニウム材表面に絶縁処理を施す必要がある。アルミニウム材の絶縁処理としては、アノード酸化や電着塗装などが挙げられるが、生産性に優れるプレコート法を用いることが好ましい。
多穴管に、塗装する方法としては、スプレー法、浸漬法、ロール転写法などがあり、自動車熱交換器用にろう付け用塗料を塗布する方法が、特許文献１や特許文献２に開示されている。  
一方、高絶縁性プレコートアルミニウム材に関する技術が、特許文献３に開示されている。しかしながら、特許文献３に開示された塗料で、絶縁破壊電圧が３ｋＶ以上の高絶縁性を満足させるには、４回以上、塗り重ねることが好ましいことから、多穴管に展開するにはコストが高くなるという問題が残った。更に、電池の小型化が要求された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８５６８４６号
【特許文献２】特許第５６７０１００号
【特許文献３】特許第５７３２３６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑み、安価に、かつ、薄い高絶縁性を有する樹脂被覆アルミニウム多穴管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
請求項1において、アルミニウム多穴管の扁平面に、樹脂皮膜を１８〜２５μｍ設けたことを特徴とする樹脂被覆アルミニウム多穴管とした。
請求項２において、当該樹脂皮膜が無水マレイン酸で変性したポリプロピレン７０〜１００重量％とエチレン-酢酸ビニル共重合体０〜３０重量％からなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂被覆アルミニウム多穴管とした。
【発明の効果】
【０００６】
樹脂皮膜を所定の膜厚で形成させているため、樹脂被覆アルミニウム多穴管の絶縁性は優れる。更に、樹脂に無水マレイン酸で変性したポリプロピレンを用いることで、絶縁性を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
Ａ．アルミニウム多穴管
本発明で用いられるアルミニウム多穴管は、特に限定されることはないが、自動車用アルミニウム熱交換器において使用されるアルミニウム押出扁平多穴管であることが好ましい。多穴管は、常法の熱間押出加工で製造される。
【０００８】
Ｂ．樹脂皮膜
Ｂ−１．膜厚
本発明に用いられる樹脂皮膜の膜厚は、１８μｍ〜２５μｍである。１８μｍ未満では、絶縁破壊電圧が３ｋＶに達しないため、絶縁性が劣る。２５μｍを超えると、塗装回数が３回以上となり、コストが高くなる。
【０００９】
Ｂ−２．樹脂の種類
本発明に用いられる樹脂は、ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂や、フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリアミドの熱可塑性樹脂を用いることができるが、特に、例えば、電解液に含有されるγ−ブチロラクトンに対する耐性や絶縁性に優れるポリプロピレンを用いることが好ましい。ポリプロピレンは、非極性ポリマーであるために、極性物質との親和性が低く、アルミニウム材との密着性が劣る。そこで、ポリプロピレンに炭素−炭素二重結合を有する不飽和カルボン酸などに由来する極性基を、有機過酸化物を開始剤としたグラフト反応により付与してポリプロピレン変性する方法が利用されている。
この変性には、ポリプロピレンに変性剤を配合し、押出成形機等を用いてポリプロピレンを溶融状態で押出して高温、高せん断下で変性する方法(溶融法)あるいはポリプロピレンを溶媒に溶解し、この溶液に変性剤を配合してポリプロピレン変性を行う方法(溶液法)、ポリプロピレンの溶融点以下の温度で変性する固相法などが知られている。
本発明に用いられるポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・ブテン−１ランダム共重合体等が挙げられる。
極性基には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸や、無水マレイン酸、無水イタコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、マレイン酸ジエチル等の不飽和カルボン酸の誘導体などが用いられる。特に、アルミニウム材との密着性に優れる無水マレイン酸で変性することが好ましい。
更に、エチレン−酢酸ビニル共重合体を混合することが好ましい。無水マレイン酸で変性したポリプロピレンは、多穴管との接着性が低温で著しく低下するが、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、低温でも可塑性を失うことがなく、ひび割れし難くい。その為、無水マレイン酸で変性したポリプロピレン樹脂とエチレン−酢酸ビニル共重合体の混合物は、冷熱試験後においても、多穴管との接着性が殆ど低下しない。エチレン−酢酸ビニル共重合体は、エチレンと酢酸ビニルの共重合体であり、酢酸ビニルを共重合させることにより、ポリエチレンの結晶性を低下させ、柔軟性や透明性などの物性を付与する。酢酸ビニルの含有量は、１２％〜４０％が好ましい。より好ましくは、１８％〜３８％である。
エチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量は、０％〜３０％が好ましい。より好ましくは、２％〜２５％である。
【００１０】
Ｃ．塗装方法
Ｃ−１．塗料
本発明における塗膜を形成する塗料組成物は、溶剤を含有する。各成分は、溶剤に溶解、分散させて調製される。溶剤は、各成分を溶解又は分散できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、炭化水素、アルコール、ケトン、エステル等である。塗料固形分が５％〜６０％となるように溶剤を適宜添加することが好ましい。
必要に応じて、レベリング剤、はじき防止剤、わき防止剤等を含有させても良い。
【００１１】
Ｃ−２．塗布方法
塗料組成物の塗布方法としては、膜厚の均一性に優れるロールコート方式、ダイコート方式、カーテンフロー方式が好ましい。
【００１２】
Ｃ−３．乾燥方法
本発明に用いられる塗組成物は、塗布後に、熱風乾燥機にいれ、乾燥させる。焼付温度は、ＰＭＴ１７０℃〜３２０℃で、焼付時間は、２０〜１００秒であることが好ましい。加熱方法は、熱風乾燥機による加熱の他に、赤外線加熱、高周波誘導加熱であっても良い。
【００１３】
Ｃ−４．下地処理
本発明に用いられる塗料組成物を塗装する前に、必要に応じて、多穴管と樹脂皮膜との密着性を高めるために、多穴管の表面をアルカリ洗浄又は酸洗浄又は溶剤洗浄した後、りん酸クロメート処理またはジルコニウム処理等をしても良い。
【００１４】
Ｄ．電気自動車用リチウムイオン電池装置
本発明の樹脂被覆アルミニウム多穴管の上に、熱伝導性に優れるサーマルーシートを接着させた後、電気自動車用リチウムイオン電池に接触させることにより、電気自動車用リチウムイオン電池装置とすることができる。この樹脂被覆アルミニウム多穴管の冷却媒体流路に冷却媒体を流すことにより、リチウムイオン電池から発生する熱を、多穴管に移動させて、冷却することができる。本発明に用いられる電気自動車用リチウムイオン電池装置は、従来と比較して、絶縁層を薄くできるので、熱抵抗が小さくなり、サーマルシートの厚さを薄くすることができる。  
【実施例】
【００１５】
コンフォーム押出法により押し出されたＡ１０５０アルミニウム合金製扁平多穴管の一方の扁平面に、表１に示す塗料組成物をロールコータで塗布し、熱風乾燥機内で焼付処理した。ＰＭＴ(Ｐｅａｋ Ｍｅｔａｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ)２００℃で、焼付時間は６０秒とした。
得られた供試材について、絶縁性及び耐曲げ性を後述の方法で評価した。○、△を合格とし、×を不合格とした。結果を、表1に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
＜絶縁性＞
試料を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切断し、ＪＩＳＣ２１１０−１に準じて、交流５０Ｈｚ、気中で、絶縁破壊電圧を測定した。
○：３．６ｋＶ〜４．４ｋＶ
△：３．０ｋＶ〜３．５ｋＶ
×：２．９ｋＶ以下
○と△を合格とし、×を不合格とした。
【００１８】
＜耐曲げ性＞
試料の樹脂皮膜面を外側にして９０度曲げ（２Ｒ）を行い、曲げ部の外観を観察した。
評価基準は、以下の通りである。
○：塗膜割れなし
×：塗膜割れあり
○を合格とし、×を不合格とした。
【００１９】
本発明例１〜４は、、アルミニウム多穴管の扁平面に、樹脂皮膜を１８〜２５μｍ設けた為、絶縁性及び耐曲げ性は良好であった。
比較例1は、膜厚が１８μｍ未満であるため、絶縁性が劣った。
比較例2は、樹脂を被覆していないため、絶縁性が劣った。