JP2010159964A - Method for manufacturing heat exchanger and heat exchanger manufactured by the method - Google Patents

Method for manufacturing heat exchanger and heat exchanger manufactured by the method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a heat exchanger supporting polyaniline with a high concentration and the heat exchanger. <P>SOLUTION: When the hydrothermal treatment of polyaniline or polyaniline derivative and the heat exchanger is simultaneously performed within a temperature range from 100°C to 140°C, polyaniline particles can be supported on top of the heat exchanger, so as to apply contamination prevention capacity, anti-corrosive characteristics and water wettability to the heat exchanger at one time. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱交換器の製造方法およびそれによって製造される熱交換器に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a heat exchanger and a heat exchanger manufactured thereby.

従来、導電性高分子として知られているものに、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール等の電子を電化担体とするものがある。このうち、ポリアニリンは、電気化学的にドープ・脱ドープが繰り返して行われ、かつドーピング容量が他の導電性高分子と比較して大きいことから注目されている。   Conventionally known conductive polymers include those using electrons such as polyaniline, polyacetylene, polypyrrole and the like as a charge carrier. Among these, polyaniline is attracting attention because it is electrochemically doped and dedoped repeatedly and has a large doping capacity compared to other conductive polymers.

ポリアニリンを大量に合成するために、酸化剤を用いて合成する化学重合法が採用できる。しかしながら、化学重合法により合成されたポリアニリンは、粉末状でしか得られない。この粉末をそのまま加圧成形しただけでは成形体は脆く、取扱いが困難であった。   In order to synthesize polyaniline in a large amount, a chemical polymerization method using an oxidizing agent can be employed. However, polyaniline synthesized by a chemical polymerization method can be obtained only in powder form. If the powder was simply pressure-molded as it was, the compact was brittle and difficult to handle.

このため、ポリアニリンを導電材料として用いる場合には、ポリアニリンをNMP(N−メチル−2−ピロリドン)等の有機溶媒に溶解させたものを基材表面に塗布し、その後有機溶媒のみを蒸発させる方法が知られている。しかしながら、有機溶媒を蒸発させて大気中に放出すると、人畜や環境に悪影響を及ぼすという問題があった。   For this reason, when polyaniline is used as a conductive material, a method in which polyaniline is dissolved in an organic solvent such as NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) is applied to the substrate surface, and then only the organic solvent is evaporated. It has been known. However, when the organic solvent is evaporated and released into the atmosphere, there is a problem that it adversely affects human livestock and the environment.

この問題に対して、ポリアニリンを水に分散させる方法が提案されている。例えば、ポリアニリンと、ポリアニリンに部分的に可溶な水溶性ポリマーとを混合したものに超音波を作用させ、ポリアニリンの2次粒子を分解・分散させた後、その混合ポリマーを水に分散させる方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照)
特公平6−68029号公報
To solve this problem, a method of dispersing polyaniline in water has been proposed. For example, a method in which ultrasonic waves are applied to a mixture of polyaniline and a water-soluble polymer that is partially soluble in polyaniline, the secondary particles of polyaniline are decomposed and dispersed, and then the mixed polymer is dispersed in water. Has been proposed. (For example, see Patent Document 1)
Japanese Patent Publication No. 6-68029

しかしながら、上記特許文献1に記載の方法では、ポリアニリンに他のポリマーを添加しているため、水に分散させたときに相対的にポリアニリンの濃度が下がるという問題がある。さらに、超音波を発生させる装置が必要となるため、工程が複雑化するという問題がある。   However, in the method described in Patent Document 1, since another polymer is added to polyaniline, there is a problem that the concentration of polyaniline is relatively lowered when dispersed in water. Furthermore, since a device for generating ultrasonic waves is required, there is a problem that the process becomes complicated.

また、この水に分散させたポリアニリンを防汚の目的で熱交換器に塗布すると、先述の如く、他のポリマーが添加されているためポリアニリンの純度が低く、ポリアニリンの持つ防汚能力を十分に発揮できないという問題がある。   In addition, when this polyaniline dispersed in water is applied to a heat exchanger for the purpose of antifouling, as described above, the purity of polyaniline is low because of the addition of other polymers, and the antifouling ability of polyaniline is sufficient. There is a problem that it cannot be demonstrated.

本発明は、上記点に鑑み、高濃度のポリアニリン類を担持した熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the heat exchanger which carry | supported high concentration polyaniline in view of the said point.

また、高濃度のポリアニリン類を担持した熱交換器を提供することを他の目的とする。   Another object is to provide a heat exchanger carrying a high concentration of polyaniline.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体と、アルミニウムを主成分とする熱交換器とを同時に100℃から140℃の温度範囲内で水熱処理をして、熱交換器の表面にベーマイト層を生成させつつ、ベーマイト層にポリアニリンまたはポリアニリン誘導体の粒子を担持させることを特徴としている。   In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, polyaniline or a polyaniline derivative and a heat exchanger mainly composed of aluminum are simultaneously subjected to hydrothermal treatment within a temperature range of 100 ° C to 140 ° C, The boehmite layer is supported on the surface of the heat exchanger, and the polyaniline or polyaniline derivative particles are supported on the boehmite layer.

これにより、バインダーを用いず、一度の水熱処理にてポリアニリン類の粒子を熱交換器表面に担持させることが可能となる。さらに、ポリアニリン類の粒子をベーマイト層の凹凸内に担持させることで、ポリアニリン類の溶出を防止でき、熱交換器の汚染防止の能力および耐久性の低下を防止することが可能となる。また、ベーマイトには、防錆性、水濡れ性が良好であるため、熱交換器に必要な機能をも付与することが可能となる。   Thereby, it becomes possible to carry | support the particle | grains of polyaniline on the heat exchanger surface by one hydrothermal treatment, without using a binder. Furthermore, by supporting the polyaniline particles in the irregularities of the boehmite layer, the elution of the polyaniline can be prevented, and the ability to prevent contamination and durability of the heat exchanger can be prevented. Further, since the boehmite has good rust prevention and water wettability, it is possible to impart functions necessary for the heat exchanger.

また、請求項2に記載の発明のように、水熱処理を行う前に、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体へドーパントを添加する工程を備えることができる。   Moreover, like the invention of Claim 2, before performing a hydrothermal treatment, the process of adding a dopant to polyaniline or a polyaniline derivative can be provided.

また、請求項3に記載の発明のように、水熱処理を行った後に、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体へドーパントを添加する工程を備えることができる。   Moreover, like the invention of Claim 3, after performing a hydrothermal treatment, the process of adding a dopant to polyaniline or a polyaniline derivative can be provided.

また、請求項4に記載の発明のように、ドーパントを水に可溶なものとすることができる。   In addition, as in the invention described in claim 4, the dopant can be soluble in water.

また、請求項5に記載の発明のように、熱交換器を請求項1ないし4のいずれか1つの方法で製造することができる。   Moreover, like the invention of Claim 5, a heat exchanger can be manufactured by the method of any one of Claims 1 thru | or 4.

また、請求項6に記載の発明では、アルミニウムを主成分とするアルミニウム材を備える熱交換器において、アルミニウム材の表面に形成されたベーマイト層と、ベーマイト層に担持されたポリアニリンまたはポリアニリン誘導体の粒子とを備えることを特徴としている。この熱交換器によると、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体を含むポリアニリン類を熱交換器の表面に高濃度の状態で担持することが可能となる。   According to the invention of claim 6, in a heat exchanger comprising an aluminum material mainly composed of aluminum, a boehmite layer formed on the surface of the aluminum material, and particles of polyaniline or polyaniline derivative carried on the boehmite layer It is characterized by comprising. According to this heat exchanger, polyaniline containing polyaniline or polyaniline derivative can be supported on the surface of the heat exchanger in a high concentration state.

また、請求項7に記載の発明のように、ベーマイト層でポリアニリン粒子を包み込むように担持することで、ポリアニリン類の粒子を安定的に担持することが可能となる。   In addition, as in the invention described in claim 7, by supporting the polyaniline particles so as to be wrapped in the boehmite layer, it becomes possible to stably support the polyaniline particles.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について説明する。なお、本第1実施形態で用いられるポリアニリンは、下記化学式1および2で示されるポリアニリンのうち少なくとも1つを含む重合体である。
(First embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described below. The polyaniline used in the first embodiment is a polymer including at least one of the polyanilines represented by the following chemical formulas 1 and 2.

(ここで、上記化学式1および2において、nは2以上5000以下の範囲の整数を表し、xとyは、x+y=1および0≦y≦0.5を同時に満たす数である。)
ポリアニリンは、水に溶解することを試みても水表面で粒子が凝縮する。そこで、本第1実施形態では、水表面にポリアニリン粒子が凝縮した状態の水およびポリアニリンをオートクレープに投入し、オートクレープを完全に密閉した後、オートクレープ本体を加熱して水熱処理を行う。すると、特定の加熱温度範囲(100〜140℃)では、ポリアニリンの性状が保たれ、かつポリアニリンが水に分散する。
(Here, in the above chemical formulas 1 and 2, n represents an integer in the range of 2 to 5000, and x and y are numbers satisfying x + y = 1 and 0 ≦ y ≦ 0.5 simultaneously.)
Even if polyaniline attempts to dissolve in water, particles condense on the water surface. Therefore, in the first embodiment, water and polyaniline in a state where polyaniline particles are condensed on the water surface are charged into the autoclave, and after the autoclave is completely sealed, the autoclave main body is heated to perform hydrothermal treatment. Then, in a specific heating temperature range (100 to 140 ° C.), the properties of polyaniline are maintained and polyaniline is dispersed in water.

加熱温度が100℃を下回ると、水表面でポリアニリン粒子が水表面で凝縮したまま、つまり、加熱前の状態のままであった。これは、水が水蒸気化されていなかったためであると考えられる。   When the heating temperature was less than 100 ° C., the polyaniline particles were condensed on the water surface, that is, the state before heating was maintained. This is probably because water was not steamed.

また、加熱温度が140℃を上回ると、粒子は水に分散されたものの、ポリアニリンの性状を失った粒子(以下、分解ポリアニリン粒子という)が混じるようになった。加熱温度が高くなるにしたがって、分解ポリアニリン粒子の割合が増加し、160℃を超えると分解ポリアニリン粒子のみが存在するようになった。これは、水熱処理によって水は完全に水蒸気化したが、ポリアニリンが熱もしくは酸化により分解されたためと考えられる。   Further, when the heating temperature exceeded 140 ° C., particles dispersed in water but lost the properties of polyaniline (hereinafter referred to as decomposed polyaniline particles) were mixed. As the heating temperature increased, the ratio of decomposed polyaniline particles increased. When the temperature exceeded 160 ° C., only decomposed polyaniline particles were present. This is presumably because water was completely steamed by hydrothermal treatment, but polyaniline was decomposed by heat or oxidation.

通常、ポリアニリンは、ドープ処理を行うことで色の変化や導電性の制御を行う。本第1実施形態においても、水熱処理の前・後に関わらず、ドーパントの添加によってポリアニリン類をドープすることが可能である。ドープ処理後のポリアニリンを下記化学式3に示す。   Usually, polyaniline performs a color change and conductivity control by performing a dope process. Also in the first embodiment, it is possible to dope the polyaniline by adding a dopant regardless of before and after the hydrothermal treatment. The polyaniline after the dope treatment is represented by the following chemical formula 3.

(ここで、Aは陰イオンを表し、nは2以上5000以下の範囲の整数を表し、xとyは、x+y=1および0≦y≦0.5を同時に満たす数である。)
また、ドーパントの種類は、一般的なドープ材料の使用が可能である。具体例を挙げれば、ホスホン酸基、第1アミノ基、第2アミノ基、第3アミノ基、アンモニウム基、硝酸基、カルボキシル基、スルホン酸基のうち少なくとも1つを有する金属塩、プロトン酸、有機酸等、各種の化合物を使用することができる。よりドープ効果を高めるためには、水に可溶なものが望ましい。また、ドーパントをポリアニリンにドープさせる方法については、特に制限はなく、公知のあらゆる方法が可能である。
(Here, A represents an anion, n represents an integer in the range of 2 to 5000, and x and y are numbers satisfying x + y = 1 and 0 ≦ y ≦ 0.5 simultaneously.)
Moreover, the use of a general dope material is possible for the kind of dopant. Specific examples include a metal salt having at least one of a phosphonic acid group, a first amino group, a second amino group, a third amino group, an ammonium group, a nitric acid group, a carboxyl group, and a sulfonic acid group, a protonic acid, Various compounds such as organic acids can be used. In order to further enhance the dope effect, it is desirable to be soluble in water. Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the method of doping a polyaniline with a dopant, All the well-known methods are possible.

以上説明したように、ポリアニリンを水熱処理することで、簡易な構成でポリアニリンを水に分散させることが可能となる。このとき、ポリアニリンに他のポリマーを添加することがないため、高濃度のポリアニリン水分散体を得ることができる。また、処理温度が140℃を超えるとポリアニリンの粒子が分解し始めるため、処理温度を100℃〜140℃にすることで、より高純度のポリアニリン水分散体を得ることができる。   As described above, it is possible to disperse polyaniline in water with a simple structure by hydrothermally treating polyaniline. At this time, since no other polymer is added to the polyaniline, a high concentration polyaniline aqueous dispersion can be obtained. Further, since the polyaniline particles begin to decompose when the treatment temperature exceeds 140 ° C., a higher-purity polyaniline aqueous dispersion can be obtained by setting the treatment temperature to 100 ° C. to 140 ° C.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本第2実施形態では、アルミニウム合金からなる熱交換器とポリアニリン類を一体化することを試みた。上記第1実施形態と同様の部分については説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, an attempt was made to integrate a heat exchanger made of an aluminum alloy and polyaniline. Description of the same parts as those in the first embodiment is omitted.

一般に熱交換器には、汚染防止のため、においや汚れの成分となる物質に対して付着を防止する皮膜が形成されている。その方法として、高分子膜を成膜して、その高分子膜に殺菌剤等を添加することが考えられるが、殺菌剤の溶出などに伴い、能力や耐久性に問題が生じる。また、高分子膜を形成する際に、熱交換器の材質によっては密着性や柔軟性に問題があるためにバインダーの併用が必要となり、工程が複雑になるという問題が生じる。   In general, a heat exchanger is provided with a film that prevents adhesion to substances that are components of odor and dirt in order to prevent contamination. As a method for this, it is conceivable to form a polymer film and add a bactericide or the like to the polymer film. However, there arises a problem in ability and durability with the elution of the bactericide. Further, when forming the polymer film, there is a problem in adhesion and flexibility depending on the material of the heat exchanger, so that it is necessary to use a binder together, resulting in a problem that the process becomes complicated.

本第2実施形態では、このような問題を解消することができる熱交換器の製造方法を提供する。次に、その製造方法について説明する。   In this 2nd Embodiment, the manufacturing method of the heat exchanger which can eliminate such a problem is provided. Next, the manufacturing method will be described.

アルミニウムは、水熱処理により表面にベーマイト層を形成できる。ベーマイトは、防錆性、水濡れ性が良いことが知られている。特に、空気を冷却する熱交換器(エバポレータ)にはこれらの機能が求められる。空気はエバポレータにより冷やされるが、その際凝縮水がエバポレータ表面上に付着する。水濡れ性が良いとその凝縮水は排出されるが、水濡れ性が悪いと水滴が送風の際に飛び散るためである。さらに、ベーマイト層は、表面が凹凸形状を示す特徴がある。そこで、第1実施形態のように、ポリアニリンを水熱処理する際に、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなる熱交換器をポリアニリンおよび水と同時にオートクレープに投入し、オートクレープ本体を加熱して水熱処理を行った。このときの水熱処理条件は、上記第1実施形態と同様である。この結果、アルミニウム合金の表面が白変してベーマイト層が形成されると同時に、ポリアニリンの粒子がベーマイトの凹凸内に保持されていた。   Aluminum can form a boehmite layer on the surface by hydrothermal treatment. Boehmite is known to have good rust prevention and water wettability. In particular, these functions are required for a heat exchanger (evaporator) for cooling air. The air is cooled by the evaporator, and at that time, condensed water adheres to the surface of the evaporator. This is because when the water wettability is good, the condensed water is discharged, but when the water wettability is bad, water droplets are scattered during blowing. Further, the boehmite layer has a feature that the surface shows an uneven shape. Therefore, as in the first embodiment, when polyaniline is hydrothermally treated, a heat exchanger made of an aluminum alloy containing aluminum as a main component is put into the autoclave simultaneously with polyaniline and water, and the autoclave body is heated. Hydrothermal treatment was performed. The hydrothermal treatment conditions at this time are the same as in the first embodiment. As a result, the surface of the aluminum alloy turned white to form a boehmite layer, and at the same time, polyaniline particles were held in the irregularities of the boehmite.

これにより、バインダーを用いず、一度の水熱処理にてポリアニリンの粒子をアルミニウム合金からなる熱交換器表面に担持させることが可能となり、汚染防止能力と、防錆性、水濡れ性を一度に熱交換器に付与できる。   This allows polyaniline particles to be supported on the surface of a heat exchanger made of an aluminum alloy by a single hydrothermal treatment without using a binder, and prevents contamination, rust prevention, and water wettability at a time. It can be given to the exchanger.

本第2実施形態の熱交換器は、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金などのアルミニウム材を備える。熱交換器はアルミニウム合金製の板材、管材をロウ付け、接着剤などによって接合して構成されることができる。熱交換器は、アルミニウム材の表面に形成されたベーマイト層を有する。このベーマイト層には、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体の粒子が担持される。   The heat exchanger according to the second embodiment includes an aluminum material such as an aluminum alloy mainly composed of aluminum. The heat exchanger can be constructed by brazing an aluminum alloy plate or tube and joining them with an adhesive or the like. The heat exchanger has a boehmite layer formed on the surface of the aluminum material. The boehmite layer carries polyaniline or polyaniline derivative particles.

この結果、熱交換器の表面に、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体を含むポリアニリン類を高濃度の状態で担持することができる。さらに、ベーマイト層でポリアニリン粒子を包み込むように担持する構成とすることができる。この構成では、ポリアニリン類の粒子を安定的に担持することができる。   As a result, polyaniline containing polyaniline or a polyaniline derivative can be supported in a high concentration state on the surface of the heat exchanger. Furthermore, it can be set as the structure supported so that polyaniline particle | grains may be wrapped with a boehmite layer. In this configuration, the polyaniline particles can be stably supported.

次に、上記各実施形態を実施例により具体的に説明する。   Next, each of the above embodiments will be specifically described by way of examples.

(実施例1)
本実施例1は、上記第1実施形態に対応している。
Example 1
Example 1 corresponds to the first embodiment.

オートクレープ(耐圧硝子工業社製、型式:TVS−1、150ml)に、イオン交換水100mlとポリアニリン(シグマアルドリッジ社製、分子量10000、酸化型:還元型=1:1)5gとを投入した。同時に、回転子をオートクレープ内に入れ、マグネットスターラで攪拌を行った。オートクレープに熱電対を挿入した状態でオートクレープを密閉し、オートクレープに巻いたヒータで加熱した。加熱温度は熱電対による温度で、80℃から160℃の範囲とした。   100 ml of ion-exchanged water and 5 g of polyaniline (manufactured by Sigma-Aldridge, molecular weight 10,000, oxidized type: reduced type = 1: 1) were charged into an autoclave (made by pressure-resistant glass industry, model: TVS-1, 150 ml). At the same time, the rotor was placed in an autoclave and stirred with a magnetic stirrer. The autoclave was sealed with the thermocouple inserted in the autoclave, and heated with a heater wound around the autoclave. The heating temperature was a temperature by a thermocouple and was set in the range of 80 ° C to 160 ° C.

図1は、本実施例1の加熱状態を示す説明図である。なお、図1は加熱の際の保持時間が20分の場合を示している。図1に示すように、オートクレープが加熱温度に達した後、5秒、10分、20分の保持時間の間、加熱温度を保持するように温調を行った。保持時間に達した後、オートクレープに付属のバルブを開放し、上記処理試料を常温・大気圧に戻した。この時、100℃以上で水熱処理を行った試料は、水に分散しているのを目視で確認した。100℃を下回る温度で水熱処理した試料は、水表面にポリアニリン粒子が凝集していた。これにより、水熱処理温度が100℃以下の場合は、ポリアニリンは水に分散されていないことが確認できた。   FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the heating state of the first embodiment. FIG. 1 shows the case where the holding time during heating is 20 minutes. As shown in FIG. 1, after the autoclave reached the heating temperature, the temperature was adjusted so as to hold the heating temperature for the holding time of 5 seconds, 10 minutes, and 20 minutes. After reaching the holding time, the valve attached to the autoclave was opened, and the treated sample was returned to room temperature and atmospheric pressure. At this time, it was visually confirmed that the sample subjected to hydrothermal treatment at 100 ° C. or higher was dispersed in water. In the sample hydrothermally treated at a temperature lower than 100 ° C., polyaniline particles were aggregated on the water surface. Thereby, when the hydrothermal treatment temperature was 100 ° C. or lower, it was confirmed that polyaniline was not dispersed in water.

次に、上記のように水熱処理したポリアニリンの性状評価について示す。   Next, the property evaluation of the polyaniline hydrothermally treated as described above will be shown.

上記で作成した試料を固体(ポリアニリン由来)と水に分離し、固体のみをデシケータにて常温・真空乾燥させた。そして、乾燥させた試料をそれぞれNMPに溶かし、NMPを溶媒としたポリアニリン(1重量%)溶液を作成した。また、比較として、上記水熱処理を行わないポリアニリンに関しても、同様にポリアニリン(1重量%)溶液を作成した。これらの溶液を石英板にそれぞれ塗布し、80℃、20分間の乾燥によりポリアニリンを成膜した。   The sample prepared above was separated into a solid (derived from polyaniline) and water, and only the solid was dried at room temperature in a desiccator. Then, each dried sample was dissolved in NMP to prepare a polyaniline (1% by weight) solution using NMP as a solvent. For comparison, a polyaniline (1% by weight) solution was similarly prepared for the polyaniline not subjected to the hydrothermal treatment. Each of these solutions was applied to a quartz plate, and a polyaniline film was formed by drying at 80 ° C. for 20 minutes.

このとき、140℃を超える温度で水熱処理した試料をNMPに溶かすと、一部がNMPに溶解しないで粒子のまま残っており、試料の水熱処理温度が高くなるに従って、NMPに溶解しない粒子が増加していた。160℃で水熱処理した試料は、ほとんどNMPに溶解しなかった。ここで、ポリアニリンはNMPに溶解するため、NMPに溶解しない粒子はポリアニリンとしての性状が失われたことになる。また、成膜後も、NMPに溶解しなかった粒子は石英板上にそのままの状態で付着していた。   At this time, when the hydrothermally treated sample at a temperature exceeding 140 ° C. is dissolved in NMP, a part of the sample remains without being dissolved in NMP. As the hydrothermal heat treatment temperature of the sample increases, particles that do not dissolve in NMP It was increasing. The sample hydrothermally treated at 160 ° C. hardly dissolved in NMP. Here, since polyaniline dissolves in NMP, particles that do not dissolve in NMP have lost their properties as polyaniline. Further, even after film formation, particles that did not dissolve in NMP adhered as they were on the quartz plate.

次に、石英板に成膜したポリアニリンの吸光度スペクトルを分光光度計で測定した。図2は、本実施例1に係るポリアニリンの水分散体の吸光度スペクトルを示すグラフである。図2に示すように、吸光度スペクトルは、ポリアニリンのベンゼノイド構造由来のピーク(300nm付近)と、キノイド構造由来のピーク(600nm)の2つのピークを有していた。そして、ベンゼノイド構造由来のピークは、水熱処理温度が高くなるに従って吸光度が低下していた。また、キノイド構造由来のピークは、水熱処理温度が高くなるに従って、吸光度ピークを示す波長が長波長側にシフトしていた。これらの結果、160℃で水熱処理したポリアニリンは平坦な吸光度スペクトルを示しており、ポリアニリンとしての物性を失っていることが確認された。   Next, the absorbance spectrum of polyaniline formed on a quartz plate was measured with a spectrophotometer. FIG. 2 is a graph showing the absorbance spectrum of the aqueous dispersion of polyaniline according to Example 1. As shown in FIG. 2, the absorbance spectrum had two peaks, a peak derived from the benzenoid structure of polyaniline (around 300 nm) and a peak derived from the quinoid structure (600 nm). And the absorbance of the peak derived from the benzenoid structure decreased as the hydrothermal treatment temperature increased. In the peak derived from the quinoid structure, the wavelength indicating the absorbance peak was shifted to the longer wavelength side as the hydrothermal treatment temperature was increased. As a result, it was confirmed that the polyaniline hydrothermally treated at 160 ° C. showed a flat absorbance spectrum and lost physical properties as polyaniline.

また、図2の吸光度スペクトルからベンゼノイドのピーク(B)とキノイドのピーク(Q)を抽出し、キノイド比Q/(B+Q)を算出した。この結果を図3に示す。なお、図3中の処理温度20℃のプロットは、水熱処理なしのポリアニリンの結果を示している。   Further, the benzenoid peak (B) and the quinoid peak (Q) were extracted from the absorbance spectrum of FIG. 2, and the quinoid ratio Q / (B + Q) was calculated. The result is shown in FIG. In addition, the plot of the process temperature of 20 degreeC in FIG. 3 has shown the result of the polyaniline without hydrothermal treatment.

図3より、処理時間に関係なく処理温度が120℃まではQ/(B+Q)がほぼ一定値(0.4以下)を示すが、処理温度が120℃を超えた領域では右上がりとなり、160℃ではQ/(B+Q)が0.5を超えた値となる。Q/(B+Q)=0.5の持つ意味は、吸光度スペクトルが平坦化しポリアニリンとしての物性を失っていることを表している。   From FIG. 3, Q / (B + Q) shows a substantially constant value (0.4 or less) up to a processing temperature of 120 ° C. regardless of the processing time, but increases to the right in a region where the processing temperature exceeds 120 ° C. At C, Q / (B + Q) exceeds 0.5. The meaning of Q / (B + Q) = 0.5 represents that the absorbance spectrum is flattened and the physical properties as polyaniline are lost.

以上により、水熱処理温度が140℃を超えると、処理温度が高くなるに従って、ポリアニリンが分解されはじめ、処理温度が160℃を超えると、ポリアニリンは完全に分解されることが確認できた。   From the above, it was confirmed that when the hydrothermal treatment temperature exceeds 140 ° C., the polyaniline begins to decompose as the treatment temperature increases, and when the treatment temperature exceeds 160 ° C., the polyaniline is completely decomposed.

(実施例2)
本実施例2は、上記第2実施形態に対応している。
(Example 2)
Example 2 corresponds to the second embodiment.

オートクレープにイオン交換水100mlと、ポリアニリン5gと、アルミニウム製熱交換器とを投入し、回転子で攪拌を行った。その後、ヒータでオートクレープを加熱した。加熱温度は熱電対による温度で、80℃から160℃の範囲とした。   An autoclave was charged with 100 ml of ion exchange water, 5 g of polyaniline, and an aluminum heat exchanger, and stirred with a rotor. Thereafter, the autoclave was heated with a heater. The heating temperature was a temperature by a thermocouple and was set in the range of 80 ° C to 160 ° C.

図4は、本実施例2の加熱状態を示す説明図である。図4に示すように、オートクレープが加熱温度に達した後、20分間保持した。保持時間に達した後、オートクレープ内部を常温・大気圧に戻した。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the heating state of the second embodiment. As shown in FIG. 4, after the autoclave reached the heating temperature, it was held for 20 minutes. After reaching the holding time, the inside of the autoclave was returned to room temperature and atmospheric pressure.

100℃を超える温度で水熱処理した熱交換器は、ベーマイト層でポリアニリン粒子を包み込むように担持していた。この時、熱交換器表面を触指してもポリアニリン粒子が指に付着することは無かった。しかし、水熱処理温度が140℃を超えると、ポリアニリンとしての物性が失われはじめ、処理温度が160℃を超えると、ポリアニリンとしての物性は完全に失われていた。   The heat exchanger hydrothermally treated at a temperature exceeding 100 ° C. was supported so as to wrap the polyaniline particles with the boehmite layer. At this time, even if the surface of the heat exchanger was touched, the polyaniline particles did not adhere to the finger. However, when the hydrothermal treatment temperature exceeded 140 ° C., the physical properties as polyaniline began to be lost, and when the treatment temperature exceeded 160 ° C., the physical properties as polyaniline were completely lost.

(他の実施形態)
なお、上記各実施形態において、ポリアニリンをポリアニリン誘導体に代えて行ってもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, polyaniline may be replaced with a polyaniline derivative.

実施例1の加熱状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a heating state of Example 1. 実施例1に係るポリアニリンの水分散体の吸光度スペクトルを示すグラフである。2 is a graph showing an absorbance spectrum of an aqueous dispersion of polyaniline according to Example 1. FIG. 実施例1に係る水熱処理温度とキノイド比の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the hydrothermal treatment temperature and quinoid ratio which concern on Example 1. FIG. 実施例2の加熱状態を示す説明図である。6 is an explanatory diagram showing a heating state of Example 2. FIG.

Claims (7)

ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体と、アルミニウムを主成分とする熱交換器とを同時に100℃から140℃の温度範囲内で水熱処理をして、前記熱交換器の表面にベーマイト層を生成させつつ、前記ベーマイト層にポリアニリンまたはポリアニリン誘導体の粒子を担持させることを特徴とする熱交換器の製造方法。   The boehmite is produced by hydrothermally treating polyaniline or a polyaniline derivative and a heat exchanger mainly composed of aluminum within a temperature range of 100 ° C. to 140 ° C. to form a boehmite layer on the surface of the heat exchanger. A method for producing a heat exchanger, characterized in that particles of polyaniline or polyaniline derivative are supported on a layer. 前記水熱処理を行う前に、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体へドーパントを添加する工程を備えることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器の製造方法。   The method for producing a heat exchanger according to claim 1, further comprising a step of adding a dopant to the polyaniline or the polyaniline derivative before the hydrothermal treatment. 前記水熱処理を行った後に、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体へドーパントを添加する工程を備えることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器の製造方法。   The method for producing a heat exchanger according to claim 1, further comprising a step of adding a dopant to the polyaniline or the polyaniline derivative after the hydrothermal treatment. 前記ドーパントは、水に可溶であることを特徴とする請求項2または3に記載の熱交換器の製造方法。   The method for manufacturing a heat exchanger according to claim 2 or 3, wherein the dopant is soluble in water. 請求項1ないし4のいずれか1つの方法で製造されることを特徴とする熱交換器。   A heat exchanger manufactured by the method according to any one of claims 1 to 4. アルミニウムを主成分とするアルミニウム材を備える熱交換器において、
前記アルミニウム材の表面に形成されたベーマイト層と、
前記ベーマイト層に担持されたポリアニリンまたはポリアニリン誘導体の粒子とを備えることを特徴とする熱交換器。
In a heat exchanger provided with an aluminum material mainly composed of aluminum,
A boehmite layer formed on the surface of the aluminum material;
A heat exchanger comprising: polyaniline or polyaniline derivative particles supported on the boehmite layer.
前記ベーマイト層で前記ポリアニリン粒子を包み込むように担持していることを特徴とする請求項6に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 6, wherein the boehmite layer supports the polyaniline particles so as to be wrapped.
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