JP5422857B2 - Antifouling, antibacterial and antifungal radiating fin, method for producing the same, and air conditioner using the same - Google Patents

Antifouling, antibacterial and antifungal radiating fin, method for producing the same, and air conditioner using the same Download PDF

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Description

本発明は、防汚抗菌防黴性放熱フィン及びその製造方法、並びにそれを用いたエアコンに係る。更に詳細には、耐久性が高く、安価に製造することができ、人体及び環境に対する安全性が高い防汚抗菌防黴性放熱フィン及びその製造方法、並びにそれらを用いたエアコンに関するものである。 The present invention relates to an antifouling antibacterial and antifungal radiating fin, a method for producing the same, and an air conditioner using the same. More specifically, the present invention relates to an antifouling, antibacterial and antifungal heat dissipating fin that has high durability and can be manufactured at low cost and has high safety to the human body and the environment, a manufacturing method thereof, and an air conditioner using them.

近年の住環境の変化や高齢化の進展に伴う国民の衛生意識の向上を受けて、防菌防黴性のエアコンの需要が高まっている。住宅の気密性の向上に伴う結露やカビの発生、多発する病原性大腸菌、レジオネラ菌等による集団感染等の事情も、こうした傾向に拍車をかけている。 The demand for antibacterial and antibacterial air conditioners has been increasing in response to the improvement of public hygiene awareness accompanying changes in the living environment and the aging of society in recent years. Condensation and mold generation associated with improved airtightness in houses, mass infections due to frequent pathogenic Escherichia coli and Legionella bacteria, etc., have spurred this trend.

防菌防黴エアコンの開発に当り、細菌及びカビを防除する活性と共に、抗菌防黴成分の安全性及び毒性についても考慮する必要がある。こうした観点から、毒性や環境汚染のおそれが少なく活性の高い抗菌防黴剤として、天然物等の抗菌防黴活性を有する有機化合物、又はAg(銀)、Cu(銅)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)等の金属原子若しくはイオンが注目されている。 In the development of antibacterial and anti-air conditioners, it is necessary to consider the safety and toxicity of antibacterial and antifungal ingredients as well as the activity of controlling bacteria and mold. From this point of view, organic compounds having antibacterial and antifungal activity, such as natural products, or Ag (silver), Cu (copper), zinc (Zn), as antibacterial and antifungal agents having high toxicity and low risk of environmental pollution Metal atoms or ions such as tin (Sn) have attracted attention.

例えば、特許文献1には、フトモモ科ユウカリノキ植物枝葉、ショウガ科バンウコン植物根茎、シソ科マンシュウヒキオコシ植物地上部の全植物体、シソ科コガネヤナギ植物根茎、サルオガセ科ナガサルオガセ植物全植物体、ウルシ科ランシンボク植物樹皮及び/又は枝葉ならびにキク科タイキンギク植物全植物体の1種あるいは複数種の水抽出物と、塗料樹脂及び/又は塗付溶媒とを少なくとも含有する塗付用抗微生物性組成物が開示されている。 For example, Patent Document 1 includes a branch of leaves of the genus Euphoridae, a rhododendron plant curcuma rhizome, an allergic plant of the Labiatae family Mankihiki Koshi plant, a rhododendron Koganeyanagi plant rhizome, a scorpionaceae Nagasaruogase plant, a urushiaceae lanshinboku. Disclosed is an antimicrobial composition for application containing at least one or more types of water extract of plant bark and / or branches and leaves of the Asteraceae plant, and a coating resin and / or an application solvent. ing.

特許文献2には、少なくともコア層に積層される化粧層に、アパタイト系セラミックスに銀イオン等の抗菌性金属イオンを化学結合させた金属系無機抗菌剤が含有された化粧板が開示されている。 Patent Document 2 discloses a decorative board in which a metallic inorganic antibacterial agent in which an antibacterial metal ion such as silver ion is chemically bonded to an apatite ceramic is contained in at least a decorative layer laminated on a core layer. .

特許文献3には、NBR等の少なくとも一つの非シリコーンゴム成分を含み、更に少なくとも一つの銀系無機抗菌剤を含み、最低0.075μg/dmの表面利用可能銀量を示すゴム物品が開示されている。 Patent Document 3 discloses a rubber article that includes at least one non-silicone rubber component such as NBR, and further includes at least one silver-based inorganic antibacterial agent and exhibits a surface-available silver amount of at least 0.075 μg / dm 2. Has been.

特許文献4には、アンモニア水の中に、粒径0.01μm以下の銀超微粒子と粒径0.1μm以下のセラミック微粒子を混入して、セラミック微粒子表面に銀超微粒子を付着保持せしめた溶液Aと、水の中にイソプロピルアルコールと水溶性ウレタン樹脂を混和した溶液Bを混合せしめた後、直ちにこれを金型内に塗布した後、該金型内に溶融した温度摂氏380度以上のプラスチック成型材を射出し、該成型熱でプラスチック成型材とが接触した部分に銀超微粒子を含むセラミック微粒子をプラスチック成型品の表面に保持する抗菌薄膜層を合成形成することを特徴とする表面に抗菌作用を有するプラスチック成型品とその製造方法が開示されている。 Patent Document 4 discloses a solution in which silver ultrafine particles having a particle size of 0.01 μm or less and ceramic fine particles having a particle size of 0.1 μm or less are mixed in ammonia water, and the silver ultrafine particles are adhered and held on the surface of the ceramic fine particles. A and a solution B in which isopropyl alcohol and a water-soluble urethane resin are mixed in water are mixed, and then immediately applied to the mold, and then melted in the mold at a temperature of 380 degrees Celsius or higher. An antibacterial film is formed by injecting a molding material and forming an antibacterial thin film layer that holds ceramic fine particles containing silver ultrafine particles on the surface of the plastic molded product at the part where the plastic molding material is contacted by the molding heat. A plastic molded article having an action and a method for producing the same are disclosed.

特開2006−022075号公報JP 2006-022075 A 特開2008−100418号公報JP 2008-1000041 A 特開2008−031485号公報JP 2008-031485 A 特開2005−007836号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-007836

しかしながら、特許文献1に記載の塗付用抗微生物性組成物等の有機薬剤を塗布した防菌防黴製品は、使用を重ねることで効果が徐々に薄れていくため、耐久性が低い。また、特許文献2に記載の化粧板、特許文献3に記載のゴム物品、及び特許文献4に記載のプラスチック成型品は、金属イオン系の抗菌防黴成分が基材の表面又は内部に結合固定されており、抗菌防黴効果がより長期間持続するが、製造段階での基材への練りこみや高温での加熱を必要とする。そのため、効率が悪く製造コストが高い、応用範囲が狭い等の問題を有している。
また、特許文献1〜4のいずれにおいても、抗菌防黴効果と防汚性を兼ね備えるための手段及び方法については何ら記載されていない。
However, antibacterial and antifungal products coated with an organic agent such as the antimicrobial composition for application described in Patent Document 1 have a low durability because the effects gradually fade with repeated use. Further, in the decorative plate described in Patent Document 2, the rubber article described in Patent Document 3, and the plastic molded product described in Patent Document 4, a metal ion-based antibacterial and antifungal component is bonded and fixed to the surface or inside of the substrate. The antibacterial and antifungal effect lasts for a longer period of time, but it requires kneading into the substrate and heating at a high temperature in the production stage. Therefore, there are problems such as inefficiency and high manufacturing cost and narrow application range.
In any of Patent Documents 1 to 4, there is no description of means and methods for combining antibacterial and antifungal effects and antifouling properties.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、最表面にのみ共有結合を介して高濃度に抗菌物質を固定できるため効率が高く、耐久性が高く、安価に製造することができ、人体及び環境に対する安全性が高い防汚抗菌防黴性放熱フィン及びその製造方法、並びにそれらを用いたエアコンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and since the antibacterial substance can be immobilized at a high concentration only through the covalent bond on the outermost surface, the efficiency is high, the durability is high, and the human body can be manufactured at low cost. An object of the present invention is to provide an antifouling antibacterial and antifungal radiation fin having high safety to the environment, a manufacturing method thereof, and an air conditioner using them.

本発明の第1の態様は、フィンの表面に化学結合した、フッ化炭素基を有する第1の膜物質及び金属原子又は金属イオンと配位結合を形成する配位結合基を有する第2の膜物質が形成する混合被膜と、前記配位結合基との間に形成される配位結合を介して前記混合被膜の表面に固定された抗菌防黴性の金属原子又は金属イオンとを含むことを特徴とする防汚抗菌防黴性放熱フィンを提供することにより、上記課題を解決するものである。
なお、「抗菌防黴性の金属原子又は金属イオン」とは、細菌類及び真菌類(カビ)等の微生物の膜タンパク質及び酵素等の表面や活性中心等に存在するチオール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基等の極性基と結合して変性や失活を引き起こし、それらの機能を阻害することや、細胞内に到達して酵素を失活させること等により、これらの微生物の増殖又は生存を防止することのできるAg、Cu、Zn、Sn等の金属原子又はイオンをいう。
The first aspect of the present invention is the first film substance having a fluorocarbon group chemically bonded to the surface of the fin and the second film having a coordination bond group that forms a coordinate bond with a metal atom or metal ion. A mixed film formed by a film substance, and an antibacterial and antifungal metal atom or metal ion fixed to the surface of the mixed film through a coordination bond formed between the coordination bond groups. By providing an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin characterized by the above, the above-mentioned problems are solved.
The term “antibacterial / antifungal metal atom or metal ion” refers to a thiol group, hydroxyl group, carboxyl group present on the surface or active center of membrane proteins and enzymes of microorganisms such as bacteria and fungi. Proliferation or survival of these microorganisms by binding to polar groups such as amino groups and amino groups, causing denaturation and inactivation, inhibiting their function, and reaching the inside of cells to inactivate enzymes. Refers to metal atoms or ions such as Ag, Cu, Zn, Sn, etc.

第2の膜物質の配位結合基に結合した抗菌防黴性の金属原子又は金属イオンにより、人体に悪影響を及ぼすおそれのある細菌類及び真菌類の繁殖を抑制できる。さらに、フッ化炭素基を有する第1の膜物質により防汚抗菌防黴性放熱フィンの表面エネルギーが低下するため、被膜の表面が清浄に保たれることに加え、細菌類及び真菌類の栄養源となる有機物の被膜の被膜表面への付着も抑制され、抗菌防黴効果をより高めることができる。
なお、ここで、第1の膜物質は、防汚性を高めるためのものであり、防汚性を必要としない場合には、必ずしも含まれている必要はない。
The antibacterial and antifungal metal atom or metal ion bonded to the coordination bond group of the second membrane substance can suppress the growth of bacteria and fungi that may adversely affect the human body. Furthermore, since the surface energy of the antifouling antibacterial and antifungal radiation fins is reduced by the first film material having a fluorocarbon group, the surface of the coating is kept clean, and the nutrition of bacteria and fungi Adhesion of the organic film as a source to the coating surface is also suppressed, and the antibacterial and antifungal effect can be further enhanced.
Here, the first film substance is for enhancing the antifouling property, and is not necessarily included when the antifouling property is not required.

フィンの表面に化学結合した第1及び第2の膜物質が形成する混合被膜はnmオーダーの薄膜であるため、フィンの表面に形成しても、熱伝導を妨げることがなく、様々な熱機器に応用可能である。また、防汚抗菌防黴性の被膜は、フィンと共有結合しているため、耐久性に非常に優れている。さらに、成膜工程が非常に簡単であるため、防汚抗菌防黴性放熱フィンを、低コストで製造することができると共に、下地フィンの形状に依存しないで、且つ大面積のフィンの表面にも容易に作製することができる。 The mixed film formed by the first and second film substances chemically bonded to the fin surface is a thin film of the order of nm, so even if it is formed on the surface of the fin, it does not hinder heat conduction, and various thermal equipment It can be applied to. In addition, the antifouling antibacterial and antifungal coating is extremely excellent in durability because it is covalently bonded to the fin. Furthermore, since the film forming process is very simple, it is possible to manufacture antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins at low cost, and without depending on the shape of the base fins, and on the surface of the fins with a large area. Can also be easily manufactured.

本発明の第1の態様において、前記第1及び第2の膜物質が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、チオール基、スルフィド基、及びカルボキシル基のいずれかと前記フィンの表面との間の反応により形成された結合を介して前記フィンの表面に固定されていてもよい。
アルコキシシリル基及びハロシリル基は、ヒドロキシル基等の活性水素基を有する、アルミニウムまたはその合金のフィンの表面との縮合反応により共有結合を形成することができる。また、チオール基及びスルフィド基も、金等の貴金属或いは遷移金属からなるフィンの表面にチオレート結合を形成することができる。
In the first aspect of the present invention, the first and second film substances are formed by a reaction between any of an alkoxysilyl group, a halosilyl group, a thiol group, a sulfide group, and a carboxyl group and the surface of the fin. It may be fixed to the surface of the fin through the formed connection.
The alkoxysilyl group and the halosilyl group can form a covalent bond by a condensation reaction with the fin surface of aluminum or an alloy thereof having an active hydrogen group such as a hydroxyl group. Moreover, thiol groups and sulfide groups can also form thiolate bonds on the surface of fins made of noble metals such as gold or transition metals.

本発明の第2の態様は、分子の一端にフッ化炭素基を有する第1の膜物質及び分子の一端に金属原子又は金属イオンと配位結合を形成する配位結合基を有する第2の膜物質の混合被膜をフィンの表面に形成する工程Aと、抗菌防黴性の金属原子又は金属イオンと前記配位結合基との間で形成される配位結合を介して、該金属原子又は金属イオンを前記混合被膜の表面に固定する工程Bとを有することを特徴とする防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法を提供することにより、上記課題を解決するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a first film substance having a fluorocarbon group at one end of a molecule, and a second film having a coordination bond group forming a coordinate bond with a metal atom or metal ion at one end of the molecule. Forming the mixed film of the film substance on the surface of the fin, the metal atom or through the coordination bond formed between the antibacterial and antifungal metal atom or metal ion and the coordination bond group The present invention solves the above problems by providing a method for producing an antifouling, antibacterial and antifungal heat dissipating fin, comprising the step B of fixing metal ions to the surface of the mixed coating.

フィンの表面に化学結合した第1及び第2の膜物質の混合被膜は、膜厚がnmオーダーの薄膜であるため、本態様に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法(以下「本方法」ともいう)により得られる防汚抗菌防黴性放熱フィンは、ナノレベルの膜厚であるためフィンの熱伝導特性を損なわず、様々なフィンに応用可能である。 また、本方法により製造される防汚抗菌防黴性放熱フィンは、抗菌防黴性物質がフィンと共有結合乃至配位結合を介して固定されているため、イオン結合やファンデアー・ワールス結合に比べて格段に強く、耐久性に非常に優れている。さらに、成膜工程が非常に簡単であるため、本方法は、低コストで実施することができると共に、大面積のフィンの表面にも容易に防汚抗菌防黴性放熱フィンやそれを用いたエアコンを作製することができる。 Since the mixed film of the first and second film substances chemically bonded to the surface of the fin is a thin film having a film thickness of the order of nm, the method for producing the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to this aspect (hereinafter “book” The antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin obtained by “method” has a nano-level film thickness and can be applied to various fins without impairing the heat conduction characteristics of the fin. In addition, the antifouling antibacterial and heat radiating fin manufactured by this method has an antibacterial and antifungal substance fixed to the fin through a covalent bond or a coordinate bond. It is much stronger than the other, and it is extremely durable. Furthermore, since the film forming process is very simple, the present method can be carried out at a low cost, and an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin and the same are used on the surface of a large area fin. Air conditioners can be made.

さらにまた、本発明の第2の態様において、前記工程Aが、分子の一端にフィンの表面と結合を形成する第1の表面結合基を、他端にフッ化炭素基をそれぞれ有する第1の膜化合物、及び分子の一端にフィンの表面と結合を形成する第2の表面結合基(第1の表面結合基と同一であっても異なっていてもよい)を、他端に第1の反応性基をそれぞれ有する第3の膜化合物を該フィンの表面と反応させて、前記フィンの表面に化学結合した前記第1及び第3の膜物質の混合被膜を形成する工程Cと、前記第1の反応性基と結合を形成する第2の反応性基及び金属原子又は金属イオンと配位結合を形成する配位結合基をそれぞれ有する分子を、前記第1及び第2の反応性基の反応により形成される結合を介して前記第3の膜物質に結合させ、前記第1及び第2の膜物質の混合被膜に変換する工程Dとからなっていてもよい。このようにすることにより、表面結合基と配位結合基とをそれぞれ分子の両端に有する膜化合物よりも入手が容易で安価な原料を用いて防汚抗菌防黴性放熱フィンを製造することができると共に、表面結合基と配位結合基との反応による歩留りの低下等の弊害を回避することができる。 Furthermore, in the second aspect of the present invention, the step A includes a first surface binding group that forms a bond with the surface of the fin at one end of the molecule, and a fluorocarbon group at the other end. A membrane compound and a second surface binding group (which may be the same as or different from the first surface binding group) that forms a bond with the surface of the fin at one end of the molecule, and a first reaction at the other end A step C of reacting a third film compound each having a functional group with the surface of the fin to form a mixed film of the first and third film substances chemically bonded to the surface of the fin; A molecule having a second reactive group that forms a bond with a reactive group and a coordination bond group that forms a coordinate bond with a metal atom or metal ion, respectively, is reacted with the first and second reactive groups. Bound to the third membrane material through a bond formed by 1 and may be made and a step D of converting the mixture coating film of the second film material. By doing so, it is possible to produce antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins using raw materials that are easier to obtain and cheaper than film compounds each having a surface binding group and a coordination bond group at both ends of the molecule. In addition, adverse effects such as a decrease in yield due to the reaction between the surface bonding group and the coordination bonding group can be avoided.

なお、ここで、抗菌防黴性のみが必要な場合には、フッ化炭素基を含む第1の膜物質は必ずしも含めておかなくても良い。 Here, when only antibacterial and antifungal properties are required, the first film substance containing a fluorocarbon group may not necessarily be included.

本発明の第2の態様において、前記表面結合基が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、チオール基、スルフィド基、及びカルボキシル基のいずれかであってもよい。
アルコキシシリル基及びハロシリル基は、ヒドロキシル基等の活性水素基を有する、金属、セラミックス、樹脂、繊維等からなる種々のフィンの表面との縮合反応により共有結合を形成することができる。また、チオール基及びスルフィド基は、金等の貴金属或いは遷移金属からなるフィンの表面に共有結合を形成することができる。
In the second aspect of the present invention, the surface binding group may be any of an alkoxysilyl group, a halosilyl group, a thiol group, a sulfide group, and a carboxyl group.
The alkoxysilyl group and the halosilyl group can form a covalent bond by a condensation reaction with the surface of various fins made of metal, ceramics, resin, fiber, etc. having an active hydrogen group such as a hydroxyl group. In addition, the thiol group and sulfide group can form a covalent bond on the surface of a fin made of a noble metal such as gold or a transition metal.

本発明の第1及び第2の態様において、前記金属原子又は金属イオンが、Ag、Cu、Zn、Sn原子及びこれらの金属のイオンのいずれかであることが好ましい。
これらの金属原子又は金属イオンは、高い抗菌防黴性を有すると共に、人体や環境に有害な影響を及ぼすことがないため、安全性の高い抗菌防黴剤として用いることができる。
In the first and second aspects of the present invention, the metal atom or metal ion is preferably an Ag, Cu, Zn, Sn atom, or an ion of these metals.
Since these metal atoms or metal ions have high antibacterial and antifungal properties and do not have a harmful effect on the human body and the environment, they can be used as highly safe antibacterial and antifungal agents.

本発明の第3の態様は、本発明の第1の態様に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンが表面に形成されていることを特徴とするエアコンを提供することにより上記課題を解決するものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an air conditioner characterized in that the antifouling, antibacterial and antifungal heat dissipating fins according to the first aspect of the present invention are formed on the surface. It is.

本発明の第4の態様は、フィンの表面に化学結合した、フッ化炭素基を有する第1の膜物質及び金属原子又は金属微粒子とチオレート結合を形成する結合基を有する第2の膜物質が形成する混合被膜と、前記結合基との間に形成される結合を介して前記混合被膜の表面に固定された抗菌防黴性の金属微粒子とを含むことを特徴とする防汚抗菌防黴性放熱フィンを提供することにより、上記課題を解決するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first film substance having a fluorocarbon group and a second film substance having a linking group that forms a thiolate bond with a metal atom or metal fine particle, chemically bonded to the surface of the fin. An antifouling antibacterial and antifungal property comprising: a mixed film to be formed; and antibacterial and antifungal metal fine particles fixed to the surface of the mixed film through a bond formed between the binding groups. The problem is solved by providing a heat dissipating fin.

なお、ここで、金属微粒子は、ナノサイズの微粒子、好ましくは可視光の波長(400nm)以下、より好ましくは、200〜10nmが、下地の色調、光沢、風合い、さらにフィンの放熱特性を損なわないので、好都合である。また、チオレート結合を形成する結合基は、取り扱いやすいチオール基またはトリアジンチオール基がある。
さらにまた、「抗菌防黴性の金属原子または金属微粒子」とは、細菌類及び真菌類(カビ)等の微生物の膜タンパク質及び酵素等の表面や活性中心等に存在するチオール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基等の極性基と結合して変性や失活を引き起こし、それらの機能を阻害することや、細胞内に到達して酵素を失活させること等により、これらの微生物の増殖又は生存を防止することのできるAg、Cu、Zn、Sn等の金属原子又は微粒子をいう。
Here, the metal fine particles are nano-sized fine particles, preferably the wavelength of visible light (400 nm) or less, more preferably 200 to 10 nm, which does not impair the color tone, gloss, texture, and heat dissipation characteristics of the fin. So it is convenient. In addition, the linking group that forms a thiolate bond includes a thiol group or a triazine thiol group that is easy to handle.
Furthermore, “antibacterial and antifungal metal atom or metal fine particle” means a thiol group, a hydroxyl group, a surface protein such as bacteria and fungi (mold), and a membrane protein and enzyme, such as surfaces and active centers. It binds to polar groups such as carboxyl groups and amino groups to cause denaturation and inactivation, inhibits their functions, or reaches the inside of cells to inactivate enzymes, etc. It refers to metal atoms or fine particles such as Ag, Cu, Zn, and Sn that can prevent survival.

第2の膜物質の結合基に結合した抗菌防黴性の金属微粒子により、人体に悪影響を及ぼすおそれのある細菌類及び真菌類の繁殖を抑制できる。さらに、フッ化炭素基を有する第1の膜物質により防汚抗菌防黴性放熱フィンの表面エネルギーが低下するため、被膜の表面への汚れ付着が少なくなり、清浄に保たれることに加え、細菌類及び真菌類の栄養源となる有機物の被膜の被膜表面への付着も抑制され、抗菌防黴効果をより高めることができる。
また、この態様でも、最表面にのみ共有結合を介して高濃度に抗菌物質を固定できるため効率が高く、耐久性が高く、安価に製造することができ、人体及び環境に対する安全性が高い防汚抗菌防黴性放熱フィン及びその製造方法、並びにそれらを用いたエアコンを提供できる。
なお、ここで、抗菌防黴性のみが必要な場合には、フッ化炭素基を含む第1の膜物質は必ずしも含めておかなくても良い。
The antibacterial and antifungal metal fine particles bonded to the binding group of the second membrane substance can suppress the growth of bacteria and fungi that may adversely affect the human body. Furthermore, since the surface energy of the antifouling antibacterial and antifungal radiation fin is reduced by the first film substance having a fluorocarbon group, the adhesion of dirt to the surface of the coating is reduced, and in addition to being kept clean, Adhesion of the organic material serving as a nutrient source for bacteria and fungi to the coating surface is also suppressed, and the antibacterial and antifungal effect can be further enhanced.
Also in this embodiment, since the antibacterial substance can be immobilized at a high concentration only on the outermost surface through a covalent bond, it is highly efficient, durable, inexpensive and can be manufactured at a low cost, and is highly safe for the human body and the environment. The antibacterial and antifouling heat dissipating fins, the manufacturing method thereof, and the air conditioner using them can be provided.
Here, when only antibacterial and antifungal properties are required, the first film substance containing a fluorocarbon group may not necessarily be included.

フィンの表面に化学結合した第1及び第2の膜物質が形成する混合被膜はnmオーダーの薄膜であるため、防汚抗菌防黴性放熱フィンは、フィンの熱伝導特性を損なわず、様々な放熱フィンに応用可能である。また、防汚抗菌防黴性放熱フィンは、フィンと共有結合しているため、耐久性に非常に優れている。さらに、成膜工程が非常に簡単であるため、防汚抗菌防黴性放熱フィンは、低コストで製造することができると共に、下地フィンの形状に依存しないで、且つ大面積のフィンの表面にも容易に形成することができる。 Since the mixed film formed by the first and second film substances chemically bonded to the surface of the fin is a thin film of the order of nm, the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin does not impair the heat conduction characteristics of the fin, Applicable to radiating fins. Further, the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins are extremely excellent in durability because they are covalently bonded to the fins. Furthermore, since the film forming process is very simple, the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins can be manufactured at a low cost, and do not depend on the shape of the base fins, and on the surface of the fins with a large area. Can also be formed easily.

本発明の第4の態様において、前記第1及び第2の膜物質が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、チオール基、スルフィド基、及びカルボキシル基のいずれかと前記フィンの表面との間の反応により形成された結合を介して前記フィンの表面に固定されていてもよい。
アルコキシシリル基及びハロシリル基は、ヒドロキシル基等の活性水素基を有する、金属、セラミックス、樹脂、繊維等からなる種々のフィンの表面との縮合反応により共有結合を形成することができる。
また、チオール基及びスルフィド基は、Ag、Cu、Zn、Sn等の抗菌防黴性微粒子とチオレート結合を形成できる。
In the fourth aspect of the present invention, the first and second film substances are formed by a reaction between any of an alkoxysilyl group, a halosilyl group, a thiol group, a sulfide group, and a carboxyl group and the surface of the fin. It may be fixed to the surface of the fin through the formed connection.
The alkoxysilyl group and the halosilyl group can form a covalent bond by a condensation reaction with the surface of various fins made of metal, ceramics, resin, fiber, etc. having an active hydrogen group such as a hydroxyl group.
Further, the thiol group and sulfide group can form a thiolate bond with antibacterial and antifungal particles such as Ag, Cu, Zn and Sn.

本発明の第5の態様は、分子の一端にフッ化炭素基を有する第1の膜物質及び分子の一端に金属原子又は金属微粒子とチオレート結合を形成する結合基を有する第2の膜物質の混合被膜をフィンの表面に形成する工程Aと、抗菌防黴性の金属微粒子と前記結合基との間で形成される結合を介して、該金属微粒子を前記混合被膜の表面に固定する工程Bとを有することを特徴とする防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法を提供することにより、上記課題を解決するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a first film material having a fluorocarbon group at one end of a molecule and a second film material having a bonding group that forms a thiolate bond with a metal atom or metal fine particle at one end of the molecule. Step A for forming a mixed film on the surface of the fin, and Step B for fixing the metal fine particles to the surface of the mixed film through a bond formed between the antibacterial and antifungal metal fine particles and the binding group. The above-mentioned problems are solved by providing a method for producing an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin.

フィンの表面に化学結合した第1及び第2の膜物質の混合被膜は、膜厚がnmオーダーの薄膜であるため、本態様に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法(以下「本方法」ともいう)により得られる防汚抗菌防黴性放熱フィンは、フィンの熱伝導特性を損なわず、様々な放熱フィンに応用可能である。また、本方法により製造される防汚抗菌防黴性放熱フィンは、フィンと共有結合しているため、耐久性に非常に優れている。さらに、成膜工程が非常に簡単であるため、本方法は、低コストで実施することができると共に、大面積のフィンの表面にも容易に防汚抗菌防黴性放熱フィンを作製することができる。 Since the mixed film of the first and second film substances chemically bonded to the surface of the fin is a thin film having a film thickness of the order of nm, the method for producing the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to this aspect (hereinafter “book” The antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins obtained by the “method” can be applied to various heat dissipating fins without impairing the heat conduction characteristics of the fins. Moreover, since the antifouling antibacterial and heat radiating fins manufactured by this method are covalently bonded to the fins, they are extremely excellent in durability. Furthermore, since the film forming process is very simple, this method can be carried out at a low cost, and an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin can be easily formed on the surface of a large area fin. it can.

また、本発明の第5の態様において、前記工程Aが、分子の一端にフィンの表面と結合を形成する第1の表面結合基を、他端にフッ化炭素基をそれぞれ有する第1の膜化合物、及び分子の一端にフィンの表面と結合を形成する第2の表面結合基(第1の表面結合基と同一であっても異なっていてもよい)を、他端に第1の反応性基をそれぞれ有する第3の膜化合物を該フィンの表面と反応させて、前記フィンの表面に化学結合した前記第1及び第3の膜物質の混合被膜を形成する工程Cと、前記第1の反応性基と結合を形成する第2の反応性基及び金属原子又は金属微粒子とチオレート結合を形成する結合基をそれぞれ有する分子を、前記第1及び第2の反応性基の反応により形成される結合を介して前記第3の膜物質に結合させ、前記第1及び第2の膜物質の混合被膜に変換する工程Dとからなっていてもよい。このようにすることにより、表面結合基と結合基とをそれぞれ分子の両端に有する膜化合物よりも入手が容易で安価な原料を用いて防汚抗菌防黴性放熱フィンを製造することができると共に、表面結合基と結合基との反応による歩留りの低下等の弊害を回避することができる。 In the fifth aspect of the present invention, the step A includes a first film having a first surface binding group that forms a bond with the surface of the fin at one end of the molecule and a fluorocarbon group at the other end. A compound and a second surface binding group (which may be the same as or different from the first surface binding group) that forms a bond with the surface of the fin at one end of the molecule and a first reactivity at the other end Reacting the surface of the fin with a third film compound each having a group to form a mixed film of the first and third film materials chemically bonded to the surface of the fin; Molecules each having a second reactive group that forms a bond with a reactive group and a metal atom or a bonding group that forms a thiolate bond with a metal fine particle are formed by the reaction of the first and second reactive groups. Binding to the third membrane material through a bond, and Beauty may be made and a step D of converting the mixture coating film of the second film material. In this way, an antifouling, antibacterial and antifungal heat dissipating fin can be produced using a raw material that is easier to obtain and cheaper than a film compound having a surface binding group and a binding group at both ends of the molecule. In addition, adverse effects such as a decrease in yield due to the reaction between the surface binding group and the binding group can be avoided.

本発明の第5の態様において、前記表面結合基が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、チオール基、スルフィド基、及びカルボキシル基のいずれかであってもよい。
アルコキシシリル基及びハロシリル基は、ヒドロキシル基等の活性水素基を有する、金属、セラミックス、樹脂、繊維等からなる種々のフィンの表面との縮合反応により共有結合を形成することができる。また、チオール基及びスルフィド基は、軽金属からなるフィンの表面に共有結合を形成することができる。
In the fifth aspect of the present invention, the surface binding group may be any of an alkoxysilyl group, a halosilyl group, a thiol group, a sulfide group, and a carboxyl group.
The alkoxysilyl group and the halosilyl group can form a covalent bond by a condensation reaction with the surface of various fins made of metal, ceramics, resin, fiber, etc. having an active hydrogen group such as a hydroxyl group. In addition, the thiol group and the sulfide group can form a covalent bond on the surface of the fin made of light metal.

本発明の第4及び第5の態様において、前記金属微粒子が、Ag、Cu、Zn、Snのいずれかであることが好ましい。
これらの金属微粒子は、高い抗菌防黴性を有すると共に、フィン表面に強固に結合されているため、人体や環境に有害な影響をほとんど及ぼすことがないため、安全性の高い抗菌防黴膜として用いることが可能である。
In the fourth and fifth aspects of the present invention, the metal fine particles are preferably any one of Ag, Cu, Zn, and Sn.
These metal fine particles have high antibacterial and antifungal properties and are firmly bonded to the fin surface, so they have little harmful effect on the human body and the environment. It is possible to use.

本発明の第6の態様は、本発明の第3の態様に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンが表面に形成されていることを特徴とするエアコンを提供することにより上記課題を解決するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an air conditioner characterized in that the antifouling, antibacterial and antifungal heat dissipating fins according to the third aspect of the present invention are formed on the surface. It is.

本発明の第1〜第6の態様において、前記フィンが、建築物、自動車、船舶、航空機、列車のいずれかに使用されるエアコンに用いられても良い。
さらに、前記フィンが、アルミニウム、またはアルミニウム合金であり、表面が酸化されていると、さらに耐久性を向上できる。
1st-6th aspect of this invention WHEREIN: The said fin may be used for the air conditioner used for either a building, a motor vehicle, a ship, an aircraft, and a train.
Furthermore, if the fin is aluminum or an aluminum alloy and the surface is oxidized, the durability can be further improved.

本発明に係る防汚抗菌防黴性放熱フィン及び防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法によると、種々のフィンの表面に低コストで防汚抗菌防黴性被膜を効率良く形成でき、高い防汚性、抗菌防黴性、耐久性、人体及び環境に対する安全性を併せ持つ防汚抗菌防黴性放熱フィン及びその製造方法、さらに、それを用いたがエアコンを提供できる。
また、本発明に係る第1の防汚抗菌防黴性放熱フィンの表面には、抗菌防黴性を有する金属原子又はイオンが、共有結合あるいは配位結合を介して固定されているため、ほとんど放出されることがないが、たとえ放出されたとしても、配位結合基は失われずに残っているため、金属部微粒子又はイオンを再結合させることにより抗菌防黴性を何度でも回復することが可能であり、膜化合物の被膜が残存している限り半永久的に抗菌防黴性を発揮させることが可能である。
According to the manufacturing method of the antifouling antibacterial antifouling heat radiation fin and the antifouling antibacterial antifouling heat dissipation fin according to the present invention, the antifouling antibacterial antifouling film can be efficiently formed on the surface of various fins at a low cost. An antifouling antibacterial antifouling heat radiation fin having both antifouling properties, antibacterial and antibacterial properties, durability, and safety for the human body and the environment, a manufacturing method thereof, and an air conditioner using the same can be provided.
In addition, since metal atoms or ions having antibacterial and antifungal properties are fixed to the surface of the first antifouling and antibacterial and heat radiating fin according to the present invention via covalent bonds or coordinate bonds, most of them Although it is not released, even if released, the coordinating group remains without being lost, so that antibacterial and antifungal properties can be restored any number of times by recombining metal part fine particles or ions. As long as the film of the film compound remains, the antibacterial and antifungal properties can be exhibited semipermanently.

さらにまた、本発明に係る第2の防汚抗菌防黴性放熱フィンの表面には、抗菌防黴性を有する金属微微粒子が、チオレート結合を介して固定されているため、ほとんど放出されることがないが、たとえ放出されたとしても、チオール結合基は失われずに残っているため、金属部微粒子を再結合させることにより抗菌防黴性を何度でも回復することが可能であり、膜化合物の被膜が残存している限り半永久的に抗菌防黴性を発揮させることが可能である。 Furthermore, since the metal fine particles having antibacterial and antifungal properties are fixed to the surface of the second antifouling and antibacterial and heat radiating fin according to the present invention through thiolate bonds, they are almost released. However, even if released, the thiol-bonding group remains without being lost, so it is possible to restore antibacterial and antifungal properties any number of times by recombining the metal part fine particles. As long as the coating remains, antibacterial and antifungal properties can be exhibited semipermanently.

本発明の第1の実施の形態に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンの断面構造を分子レベルまで拡大して模式的に表した説明図である。It is explanatory drawing which expanded the cross-sectional structure of the antifouling antibacterial antifungal radiation fin which concerns on the 1st Embodiment of this invention to the molecular level, and was represented typically. 本発明の第2の実施形態に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法において、エポキシ基を有する単分子膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図である。It is the conceptual diagram expanded to the molecular level in order to demonstrate the process of forming the monomolecular film which has an epoxy group in the manufacturing method of the antifouling antibacterial antifungal radiation fin which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法において、イミダゾリル基を有する単分子膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図である。It is the conceptual diagram expanded to the molecular level in order to demonstrate the process of forming the monomolecular film | membrane which has an imidazolyl group in the manufacturing method of the said antifouling antibacterial antifungal radiation fin.

本発明の第1の実施の形態に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンの断面構造を分子レベルまで拡大して模式的に表した説明図である。It is explanatory drawing which expanded the cross-sectional structure of the antifouling antibacterial antifungal radiation fin which concerns on the 1st Embodiment of this invention to the molecular level, and was represented typically. 本発明の第2の実施形態に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法において、フッ化炭素基とチオール基を有する混合単分子膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図である。In the method for producing an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to the second embodiment of the present invention, it has been expanded to the molecular level to explain the process of forming a mixed monomolecular film having a fluorocarbon group and a thiol group. It is a conceptual diagram. 同防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法において、Cu微粒子を固定する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図である。It is the conceptual diagram expanded to the molecular level in order to demonstrate the process of fixing Cu microparticles | fine-particles in the manufacturing method of the antifouling antibacterial and antifungal radiation fin.

(実施の形態1)
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、本明細書において、「膜化合物」及び「膜物質」という用語は、それぞれ、撥水撥油性の混合被膜を形成するための出発物質として使用される化合物、及び形成された撥水撥油性の混合被膜の構成成分を呼称するために使用される。
ここで、図1は、本発明の第1の実施の形態に係る抗菌物質を錯イオンとして固定した防汚抗菌防黴性放熱フィンの断面構造を分子レベルまで拡大して模式的に表した説明図、図2は、本発明の第2の実施形態に係る抗菌物質を錯イオンとして固定した防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法において、フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図、図3は、同防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法において、フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する単分子膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図である。
(Embodiment 1)
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. In the present specification, the terms “film compound” and “film substance” respectively refer to a compound used as a starting material for forming a water- and oil-repellent mixed coating, and the formed water- and oil-repellent properties. Used to refer to the components of the mixed coating.
Here, FIG. 1 is an explanation schematically showing the cross-sectional structure of the antifouling antibacterial and heat radiating fin, in which the antibacterial substance according to the first embodiment of the present invention is fixed as a complex ion, expanded to the molecular level. FIG. 2 shows a mixed monomolecular film having a fluorocarbon group and an epoxy group in a method for producing an antifouling antibacterial and antifungal radiation fin in which an antibacterial substance according to a second embodiment of the present invention is fixed as a complex ion. FIG. 3 is a conceptual diagram enlarged to the molecular level to explain the process of forming the antifouling antibacterial / antifungal radiation fin, and forms a monomolecular film having a fluorocarbon group and an imidazolyl group. It is the conceptual diagram expanded to the molecular level in order to demonstrate a process.

図1に示すように、防汚抗菌防黴性放熱フィン10は、フィンの表面に化学結合した、フッ化炭素基(図1においては、その一例としてペンタデカフルオロデシル基を図示している。図2、3においても同様。)及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13(ペンタデカフルオロデシル基を有する第1の膜物質及びイミダゾリル基(配位結合基の一例)を有する第2の膜物質が形成する混合被膜の一例)と、前記配位結合基との間に形成される配位結合を介して前記混合被膜の表面に固定された銅イオン(抗菌防黴性の金属原子又は金属イオンの一例)とを含む。なお、図1では銅イオンに配位した2つのイミダゾリル基のみを図示しているが、実際には銅イオンに対し4つのイミダゾリル基が平面正方形状に配位している。 As shown in FIG. 1, the antifouling antibacterial and antifungal radiating fin 10 is a fluorocarbon group chemically bonded to the surface of the fin (in FIG. 1, a pentadecafluorodecyl group is shown as an example. The same applies to FIGS. 2 and 3) and a mixed monomolecular film 13 having an imidazolyl group (a first film material having a pentadecafluorodecyl group and a second film material having an imidazolyl group (an example of a coordination bond group)) Copper ions (antibacterial and antifungal metal atoms or metal ions) fixed to the surface of the mixed film through a coordinate bond formed between the coordinate bond group formed between the film and the coordination bond group. Example). Note that FIG. 1 shows only two imidazolyl groups coordinated to a copper ion, but actually four imidazolyl groups are coordinated to the copper ion in a planar square shape.

防汚抗菌防黴性放熱フィン10は、フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13をフィン11の表面に形成する工程Aと、銅イオンとイミダゾリル基との間で形成される配位結合を介して、フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13の表面に銅イオンを固定する工程Bとを有する防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法により製造することができる。 Antifouling, antibacterial and antifungal heat dissipating fins 10 are formed between a step A in which a mixed monomolecular film 13 having a fluorocarbon group and an imidazolyl group is formed on the surface of the fin 11, and a copper ion and an imidazolyl group. It can be produced by a method for producing an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin having a step B for fixing copper ions to the surface of a mixed monomolecular film 13 having a fluorocarbon group and an imidazolyl group via a coordinate bond. .

工程Aは、分子の一端にフィン11の表面と結合を形成する第1の表面結合基を、他端にフッ化炭素基をそれぞれ有するアルコキシシラン化合物(第1の膜化合物の一例)、及び分子の一端にフィン11の表面と結合を形成するアルコキシシリル基(第2の表面反応基の一例)を、他端にエポキシ基(第1の反応性基の一例)をそれぞれ有するアルコキシシラン化合物(第3の膜化合物の一例)をフィン11の表面と混合して反応させて、フィン11の表面に化学結合したフッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12(第1及び第3の膜物質の混合被膜の一例)を形成する工程C(図2)と、エポキシ基と結合を形成するアミノ基(第2の反応性基の一例)及び銅イオンと配意結合を形成するイミノ基(配位結合基の一例)をそれぞれ有する2−メチルイミダゾール(分子の一例)を、フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12と反応させ、エポキシ基とアミノ基との反応により形成される結合を介して、エポキシ基を有する膜物質に2−メチルイミダゾールを結合させ、フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12をフッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13に変換する工程D(図3)とからなる。 Step A includes an alkoxysilane compound (an example of a first film compound) having a first surface binding group that forms a bond with the surface of the fin 11 at one end of the molecule and a fluorocarbon group at the other end, and the molecule An alkoxysilane compound (first example of a second reactive group) having an alkoxysilyl group (an example of a second surface reactive group) that forms a bond with the surface of the fin 11 at one end of 3) is mixed with the surface of the fin 11 to react, and the mixed monomolecular film 12 (first and third films) having a fluorocarbon group and an epoxy group chemically bonded to the surface of the fin 11. Step C (FIG. 2) for forming a mixed film of materials), an amino group that forms a bond with an epoxy group (an example of a second reactive group), and an imino group that forms a coordinate bond with a copper ion ( An example of a coordination bond group) 2-methylimidazole (an example of a molecule) is reacted with a mixed monomolecular film 12 having a fluorocarbon group and an epoxy group, and an epoxy group is formed through a bond formed by a reaction between the epoxy group and an amino group. Step D for bonding 2-methylimidazole to a film material having fluorinated carbon and converting the mixed monomolecular film 12 having a fluorocarbon group and an epoxy group into a mixed monomolecular film 13 having a fluorocarbon group and an imidazolyl group (FIG. 3). ).

用いることができるフィン11は、アルコキシシリル基と縮合反応し、共有結合を形成することができる活性水素基を表面に有する任意の材質のものを用いることができるが、放熱性の点でアルミニウム、またはアルミニウム合金が都合がよい。
なお、図2では活性水素基の一例としてヒドロキシル基を有する場合を図示しているが、アミノ基、チオール基(メルカプト基)、スルフィド基、カルボキシル基等であってもよい。
As the fin 11 that can be used, any material having an active hydrogen group on the surface that can undergo a condensation reaction with an alkoxysilyl group to form a covalent bond can be used. Or an aluminum alloy is convenient.
Note that FIG. 2 illustrates a case where a hydroxyl group is included as an example of an active hydrogen group, but an amino group, a thiol group (mercapto group), a sulfide group, a carboxyl group, or the like may be used.

フッ化炭素基を含むアルコキシシラン化合物としては、下記の一般式(化1)で表されるアルコキシシラン化合物が挙げられる。 Examples of the alkoxysilane compound containing a fluorocarbon group include alkoxysilane compounds represented by the following general formula (Formula 1).

上式において、mは0〜20の整数を、nは0〜9の整数を、Rは炭素数1〜4のアルキル基をそれぞれ表す。
また、Yは、(CH(kは1〜3の整数を表す)及び単結合のいずれかを表し、Zは、O(エーテル酸素)、COO、Si(CH、及び単結合のいずれかを表す。
In the above formula, m represents an integer of 0 to 20, n represents an integer of 0 to 9, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Y represents either (CH 2 ) k (k represents an integer of 1 to 3) or a single bond, and Z represents O (ether oxygen), COO, Si (CH 3 ) 2 , and single Represents one of the bonds.

工程Dにおいて用いることができるフッ化炭素基を含むアルコキシシラン化合物としては、下記(1)〜(12)に示す化合物が挙げられる。 Examples of the alkoxysilane compound containing a fluorocarbon group that can be used in Step D include the compounds shown in the following (1) to (12).

(1) CFCHO(CH15Si(OCH
(2) CF(CHSi(CH(CH15Si(OCH
(3) CF(CF(CHSi(CH(CHSi(OCH
(4) CF(CF(CHSi(CH(CHSi(OCH
(5) CFCOO(CH15Si(OCH
(6) CF(CF(CHSi(OCH
(7) CFCHO(CH15Si(OC
(8) CF(CHSi(CH(CH15Si(OC
(9) CF(CF(CHSi(CH(CHSi(OC
(10) CF(CF(CHSi(CH(CHSi(OC
(11) CFCOO(CH15Si(OC
(12) CF(CF(CHSi(OC
(1) CF 3 CH 2 O (CH 2 ) 15 Si (OCH 3 ) 3
(2) CF 3 (CH 2 ) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 15 Si (OCH 3) 3
(3) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 Si (OCH 3) 3
(4) CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 Si (OCH 3 ) 3
(5) CF 3 COO (CH 2 ) 15 Si (OCH 3 ) 3
(6) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3
(7) CF 3 CH 2 O (CH 2 ) 15 Si (OC 2 H 5 ) 3
(8) CF 3 (CH 2 ) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 15 Si (OC 2 H 5) 3
(9) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 Si (OC 2 H 5) 3
(10) CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 Si (OC 2 H 5) 3
(11) CF 3 COO (CH 2 ) 15 Si (OC 2 H 5 ) 3
(12) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3

エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物としては、直鎖状アルキレン基の両末端に、エポキシ基(オキシラン環)を含む官能基及びアルコキシシリル基をそれぞれ有し、下記の一般式(化2)で表されるアルコキシシラン化合物が好ましい。 The alkoxysilane compound having an epoxy group has a functional group containing an epoxy group (oxirane ring) and an alkoxysilyl group at both ends of the linear alkylene group, and is represented by the following general formula (Formula 2). An alkoxysilane compound is preferable.

上式において、Eはエポキシ基を有する官能基を、jは3〜20の整数を、Rは炭素数1〜4のアルキル基をそれぞれ表す。 In the above formula, E represents a functional group having an epoxy group, j represents an integer of 3 to 20, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

工程Cにおいて用いることができるエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の一例としては、下記(21)〜(34)に示した化合物が挙げられる。 As an example of the alkoxysilane compound which has an epoxy group which can be used in process C, the compound shown to following (21)-(34) is mentioned.

(21) (CHOCH)CHO(CHSi(OCH
(22) (CHOCH)CHO(CHSi(OCH
(23) (CHOCH)CHO(CH11Si(OCH
(24) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OCH
(25) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OCH
(26) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OCH
(27) (CHOCH)CHO(CHSi(OC
(28) (CHOCH)CHO(CHSi(OC
(29) (CHOCH)CHO(CH11Si(OC
(30) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OC
(31) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OC
(32) (CHCHOCH(CH)CH(CHSi(OC
(33) (CHOCH)(CH10Si(OCH
(34) (CHOCH)(CH10Si(OC
(21) (CH 2 OCH) CH 2 O (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
(22) (CH 2 OCH) CH 2 O (CH 2) 7 Si (OCH 3) 3
(23) (CH 2 OCH) CH 2 O (CH 2 ) 11 Si (OCH 3 ) 3
(24) (CH 2 CHOCH ( CH 2) 2) CH (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
(25) (CH 2 CHOCH ( CH 2) 2) CH (CH 2) 4 Si (OCH 3) 3
(26) (CH 2 CHOCH ( CH 2) 2) CH (CH 2) 6 Si (OCH 3) 3
(27) (CH 2 OCH) CH 2 O (CH 2) 3 Si (OC 2 H 5) 3
(28) (CH 2 OCH) CH 2 O (CH 2) 7 Si (OC 2 H 5) 3
(29) (CH 2 OCH) CH 2 O (CH 2) 11 Si (OC 2 H 5) 3
(30) (CH 2 CHOCH ( CH 2) 2) CH (CH 2) 2 Si (OC 2 H 5) 3
(31) (CH 2 CHOCH ( CH 2) 2) CH (CH 2) 4 Si (OC 2 H 5) 3
(32) (CH 2 CHOCH ( CH 2) 2) CH (CH 2) 6 Si (OC 2 H 5) 3
(33) (CH 2 OCH) (CH 2) 10 Si (OCH 3) 3
(34) (CH 2 OCH) (CH 2 ) 10 Si (OC 2 H 5 ) 3

ここで、(CHOCH)CHO−基は、化3で表される官能基(グリシジルオキシ基)を表し、(CHCHOCH(CH)CH−基は、化4で表される官能基(3,4−エポキシシクロヘキシル基)を表し、(CHOCH)−基は、化5で表される官能基(エポキシ基、オキシラン基)を表す。 Here, the (CH 2 OCH) CH 2 O— group represents a functional group (glycidyloxy group) represented by Chemical Formula 3, and the (CH 2 CHOCH (CH 2 ) 2 ) CH— group represented by Chemical Formula 4 Represents a functional group (3,4-epoxycyclohexyl group), and a (CH 2 OCH)-group represents a functional group (epoxy group, oxirane group) represented by Formula 5.

アルコキシシラン化合物を含む溶液をフィン11の表面に塗布し、室温の空気中で反応させると、アルコキシシリル基とフィン11の表面のヒドロキシル基とが縮合反応を起こし、図2及び下記の化6で示されるような構造を有するエポキシ基を有する単分子膜12が形成される。なお、酸素原子から延びた3本の単結合はフィン11の表面又は隣接するシラン化合物のケイ素(Si)原子と結合しており、そのうち少なくとも1本はフィン11の表面の酸素原子と結合している。 When a solution containing an alkoxysilane compound is applied to the surface of the fin 11 and reacted in air at room temperature, the alkoxysilyl group and the hydroxyl group on the surface of the fin 11 cause a condensation reaction. A monomolecular film 12 having an epoxy group having a structure as shown is formed. The three single bonds extending from the oxygen atom are bonded to the surface of the fin 11 or the silicon (Si) atom of the adjacent silane compound, and at least one of them is bonded to the oxygen atom on the surface of the fin 11. Yes.

なお、式中Rは、フッ化炭素基CF(CF−Y−Z−(CH−(化1参照)及びエポキシ基を有する官能基を含む直鎖アルキレン基E−(CH−(化2参照)のいずれかを表す。
また、酸素原子から延びた3本の単結合はフィン11の表面又は隣接するシラン化合物のケイ素(Si)原子と結合しており、そのうち少なくとも1本はフィン11の表面の酸素原子と結合している。
In the formula, R 1 represents a linear alkylene group E— containing a fluorocarbon group CF 3 (CF 2 ) n —Y—Z— (CH 2 ) m — (see Chemical Formula 1) and a functional group having an epoxy group. It represents one of (CH 2 ) j — (see Chemical Formula 2 ).
Three single bonds extending from the oxygen atom are bonded to the surface of the fin 11 or the silicon (Si) atom of the adjacent silane compound, and at least one of them is bonded to the oxygen atom on the surface of the fin 11. Yes.

フッ化炭素基を有するアルコキシシラン化合物及びエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の総濃度は、好ましくは0.5〜3質量%である。
フッ化炭素基を有するアルコキシシラン化合物及びエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物のモル比は特に制限されず、フィン11の種類及び用途、必要とされる防汚性と抗菌防黴性との兼ね合い、並びに用いられる膜化合物の種類等に応じて適宜選択することができる。
The total concentration of the alkoxysilane compound having a fluorocarbon group and the alkoxysilane compound having an epoxy group is preferably 0.5 to 3% by mass.
The molar ratio of the alkoxysilane compound having a fluorocarbon group and the alkoxysilane compound having an epoxy group is not particularly limited, and the type and use of the fin 11, a balance between antifouling properties and antibacterial and antifungal properties required, and It can select suitably according to the kind etc. of film | membrane compound used.

また、溶液は、アルコキシシリル基とフィン11の表面のヒドロキシル基との縮合反応を促進するための縮合触媒を含んでいてもよい。縮合触媒としては、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル及びチタン酸エステルキレート等の金属塩が利用可能である。
縮合触媒の添加量は、好ましくはアルコキシシラン化合物の0.2〜5質量%であり、より好ましくは0.5〜1質量%である。
Further, the solution may contain a condensation catalyst for promoting the condensation reaction between the alkoxysilyl group and the hydroxyl group on the surface of the fin 11. As the condensation catalyst, metal salts such as carboxylic acid metal salts, carboxylic acid ester metal salts, carboxylic acid metal salt polymers, carboxylic acid metal salt chelates, titanate esters and titanate ester chelates can be used.
The addition amount of the condensation catalyst is preferably 0.2 to 5% by mass of the alkoxysilane compound, and more preferably 0.5 to 1% by mass.

カルボン酸金属塩の具体例としては、酢酸第1スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクテート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジオクテート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクタン酸第1スズ、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、2−エチルヘキセン酸鉄が挙げられる。 Specific examples of carboxylic acid metal salts include stannous acetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin dioctate, dioctyltin diacetate, stannous dioctanoate, naphthenic acid Lead, cobalt naphthenate, and iron 2-ethylhexenoate.

カルボン酸エステル金属塩の具体例としては、ジオクチルスズビスオクチリチオグリコール酸エステル塩、ジオクチルスズマレイン酸エステル塩が挙げられる。
カルボン酸金属塩ポリマーの具体例としては、ジブチルスズマレイン酸塩ポリマー、ジメチルスズメルカプトプロピオン酸塩ポリマーが挙げられる。
カルボン酸金属塩キレートの具体例としては、ジブチルスズビスアセチルアセテート、ジオクチルスズビスアセチルラウレートが挙げられる。
Specific examples of the carboxylic acid ester metal salt include dioctyltin bisoctylthioglycolate ester salt and dioctyltin maleate ester salt.
Specific examples of the carboxylic acid metal salt polymer include dibutyltin maleate polymer and dimethyltin mercaptopropionate polymer.
Specific examples of the carboxylic acid metal salt chelate include dibutyltin bisacetylacetate and dioctyltin bisacetyllaurate.

チタン酸エステルの具体例としては、テトラブチルチタネート、テトラノニルチタネートが挙げられる。
チタン酸エステルキレートの具体例としては、ビス(アセチルアセトニル)ジ−プロピルチタネートが挙げられる。
Specific examples of the titanate ester include tetrabutyl titanate and tetranonyl titanate.
Specific examples of titanate chelate include bis (acetylacetonyl) di-propyl titanate.

アルコキシシリル基は、水分の存在下で分解するので、反応は相対湿度45%以下の空気中で行うことが好ましい。なお、縮合反応は、フィン11の表面に付着した油脂分や水分により阻害されるので、フィン11をよく洗浄して乾燥することにより、これらの不純物を予め除去しておくことが好ましい。
縮合触媒として上述の金属塩のいずれかを用いた場合、室温における縮合反応の完了までに要する時間は2時間程度である。
Since the alkoxysilyl group decomposes in the presence of moisture, the reaction is preferably performed in air with a relative humidity of 45% or less. The condensation reaction is hindered by oils and fats and moisture adhering to the surface of the fin 11, so it is preferable to remove these impurities beforehand by thoroughly washing and drying the fin 11.
When any of the above metal salts is used as the condensation catalyst, the time required for completion of the condensation reaction at room temperature is about 2 hours.

上述の金属塩の代わりに、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される1又は2以上の化合物を縮合触媒として用いた場合、反応時間を1/2〜2/3程度まで短縮できる。 When one or more compounds selected from the group consisting of ketimine compounds, organic acids, aldimine compounds, enamine compounds, oxazolidine compounds, and aminoalkylalkoxysilane compounds are used as the condensation catalyst instead of the above metal salts, Time can be shortened to about 1/2 to 2/3.

あるいは、これらの化合物を助触媒として、上述の金属塩と混合(質量比1:9〜9:1の範囲で使用可能だが、1:1前後が好ましい)して用いると、反応時間をさらに短縮できる。 Alternatively, when these compounds are used as a co-catalyst and mixed with the above-described metal salt (mass ratio 1: 9 to 9: 1 can be used, preferably around 1: 1), the reaction time is further shortened. it can.

例えば、縮合触媒として、ジブチルスズジアセテートの代わりにケチミン化合物であるジャパンエポキシレジン社のH3を用い、その他の条件は同一にして反応を行うと、反応時間を1時間程度にまで短縮できる。 For example, when H3 of Japan Epoxy Resin Co., which is a ketimine compound, is used in place of dibutyltin diacetate as the condensation catalyst and the reaction is performed under the same conditions, the reaction time can be shortened to about 1 hour.

さらに、縮合触媒として、ジャパンエポキシレジン社のH3とジブチルスズジアセテートとの混合物(混合比は1:1)を用い、その他の条件は同一にしてエポキシ基を有する単分子膜12の製造を行うと、反応時間を20分程度に短縮できる。 Furthermore, when a mixture of H3 and dibutyltin diacetate (mixing ratio is 1: 1) by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. is used as the condensation catalyst, and the other conditions are the same, the monomolecular film 12 having an epoxy group is produced. The reaction time can be shortened to about 20 minutes.

なお、ここで用いることができるケチミン化合物は特に限定されるものではないが、例えば、2,5,8−トリアザ−1,8−ノナジエン、3,11−ジメチル−4,7,10−トリアザ−3,10−トリデカジエン、2,10−ジメチル−3,6,9−トリアザ−2,9−ウンデカジエン、2,4,12,14−テトラメチル−5,8,11−トリアザ−4,11−ペンタデカジエン、2,4,15,17−テトラメチル−5,8,11,14−テトラアザ−4,14−オクタデカジエン、2,4,20,22−テトラメチル−5,12,19−トリアザ−4,19−トリエイコサジエン等が挙げられる。 The ketimine compound that can be used here is not particularly limited, and examples thereof include 2,5,8-triaza-1,8-nonadiene, 3,11-dimethyl-4,7,10-triaza- 3,10-tridecadiene, 2,10-dimethyl-3,6,9-triaza-2,9-undecadiene, 2,4,12,14-tetramethyl-5,8,11-triaza-4,11-penta Decadiene, 2,4,15,17-tetramethyl-5,8,11,14-tetraaza-4,14-octadecadiene, 2,4,20,22-tetramethyl-5,12,19-triaza -4,19-trieicosadiene and the like.

また、用いることができる有機酸としても特に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、マロン酸等が挙げられる。 Moreover, although it does not specifically limit as an organic acid which can be used, For example, a formic acid, an acetic acid, propionic acid, a butyric acid, malonic acid etc. are mentioned.

溶液の調製には、有機塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、フッ化炭素系溶媒、シリコーン系溶媒、及びこれらの混合溶媒を用いることができる。アルコキシシラン化合物の加水分解を防止するために、乾燥剤又は蒸留により使用する溶媒から水分を除去しておくことが好ましい。また、溶媒の沸点は50〜250℃であることが好ましい。 For the preparation of the solution, an organic chlorine solvent, a hydrocarbon solvent, a fluorocarbon solvent, a silicone solvent, and a mixed solvent thereof can be used. In order to prevent hydrolysis of the alkoxysilane compound, it is preferable to remove water from the desiccant or the solvent used by distillation. Moreover, it is preferable that the boiling point of a solvent is 50-250 degreeC.

具体的に使用可能な溶媒としては、非水系の石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、ノナン、デカン、灯油、ジメチルシリコーン、フェニルシリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテルシリコーン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
さらに、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶媒、あるいはそれらの混合物を用いることもできる。
Specific usable solvents include non-aqueous petroleum naphtha, solvent naphtha, petroleum ether, petroleum benzine, isoparaffin, normal paraffin, decalin, industrial gasoline, nonane, decane, kerosene, dimethyl silicone, phenyl silicone, and alkyl-modified silicone. , Polyether silicone, dimethylformamide and the like.
Furthermore, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, or a mixture thereof can also be used.

また、用いることができるフッ化炭素系溶媒としては、フロン系溶媒、フロリナート(米国3M社製)、アフルード(旭硝子株式会社製)等がある。なお、これらは1種単独で用いても良いし、良く混ざるものなら2種以上を組み合わせてもよい。 さらに、ジクロロメタン、クロロホルム等の有機塩素系溶媒を添加してもよい。 Fluorocarbon solvents that can be used include fluorocarbon solvents, Fluorinert (manufactured by 3M, USA), Afludo (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and the like. In addition, these may be used individually by 1 type and may mix 2 or more types as long as it mixes well. Furthermore, an organic chlorine solvent such as dichloromethane or chloroform may be added.

反応終了後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った過剰なアルコキシシラン化合物及び縮合触媒を除去すると、図2に模式的に示すように、フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12がフィン11の表面に形成される。 After completion of the reaction, the mixture is washed with a solvent to remove excess alkoxysilane compound and condensation catalyst remaining on the surface as unreacted substances. As shown schematically in FIG. 2, a mixed unit having a fluorocarbon group and an epoxy group is obtained. A molecular film 12 is formed on the surface of the fin 11.

洗浄溶媒としては、アルコキシシラン化合物を溶解できる任意の溶媒を用いることができるが、安価であり、溶解性が高く、風乾により容易に除去することのできるジクロロメタン、クロロホルム、N−メチルピロリドン等が好ましい。洗浄効率を高めるために、超音波処理等を併せて行ってもよい。 As the cleaning solvent, any solvent that can dissolve the alkoxysilane compound can be used, but dichloromethane, chloroform, N-methylpyrrolidone, etc. that are inexpensive, have high solubility, and can be easily removed by air drying are preferable. . In order to increase the cleaning efficiency, ultrasonic treatment or the like may be performed together.

表面結合基として、上記の(1)〜(12)及び(21)〜(34)に示した化合物においてアルコキシシリル基の代わりにハロシリル基を有するハロシラン化合物を用いてもよい。この場合において、縮合触媒及び助触媒が不要であること、アルコール系溶媒が使用できないこと、アルコキシシラン化合物より加水分解を受けやすいので、乾燥溶媒を用い、乾燥空気中(相対湿度30%以下)で反応を行う点において、アルコキシシラン化合物の場合と相違するが、それ以外の反応条件(ハロシラン化合物の濃度、反応時間等)については、アルコキシシラン化合物の場合と同様である。 As the surface binding group, a halosilane compound having a halosilyl group in place of the alkoxysilyl group in the compounds shown in the above (1) to (12) and (21) to (34) may be used. In this case, a condensation catalyst and a cocatalyst are not required, an alcohol solvent cannot be used, and it is more susceptible to hydrolysis than an alkoxysilane compound, so use a dry solvent in dry air (relative humidity of 30% or less). The reaction is different from the case of the alkoxysilane compound, but other reaction conditions (concentration of halosilane compound, reaction time, etc.) are the same as in the case of the alkoxysilane compound.

フッ化炭素基を有する膜化合物とエポキシ基を有する膜化合物の表面結合基は、互いに同一であってもよく、例えば、一方がアルコキシシリル基、他方がハロシリル基のように異なっていてもよい。この場合において、フィン11の表面官能基に対する両者の反応性が異なるため、溶液中の両者の混合比と、フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12中の両者の存在比とが必ずしも同一とならないことに注意が必要である。したがって、溶液中の両者の混合比とフッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12中の両者の存在比との関係について事前に検討を行っておくことが好ましい。 The surface bonding groups of the film compound having a fluorocarbon group and the film compound having an epoxy group may be the same as each other. For example, one may be different such that one is an alkoxysilyl group and the other is a halosilyl group. In this case, since the reactivity of the fin 11 with respect to the surface functional group is different, the mixing ratio of both in the solution and the ratio of both in the mixed monomolecular film 12 having a fluorocarbon group and an epoxy group are obtained. Note that they are not necessarily the same. Therefore, it is preferable to examine in advance the relationship between the mixing ratio of both in the solution and the existing ratio of both in the mixed monomolecular film 12 having a fluorocarbon group and an epoxy group.

工程Dでは、2−メチルイミダゾールを、フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12と反応させ、エポキシ基と1−位のアミノ基との反応により形成される結合を介して2−メチルイミダゾールを結合させ、フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13を形成する。
2−メチルイミダゾールはエポキシ基と反応するアミノ基を1−位に有しており、下記の化7に示すような架橋反応により結合を形成する。
In Step D, 2-methylimidazole is reacted with the mixed monomolecular film 12 having a fluorocarbon group and an epoxy group, and the 2-methylimidazole is bonded via a bond formed by a reaction between the epoxy group and the 1-position amino group. Methylimidazole is bonded to form a mixed monomolecular film 13 having a fluorocarbon group and an imidazolyl group.
2-Methylimidazole has an amino group that reacts with an epoxy group at the 1-position, and forms a bond by a crosslinking reaction as shown in Chemical Formula 7 below.

フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12上のエポキシ基と2−メチルイミダゾールとの反応は、2−メチルイミダゾールを溶解した溶液にフッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12が固定されたフィン11を浸漬し、又はフッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12上に2−メチルイミダゾールを溶解した溶液を塗布することにより、2−メチルイミダゾールとフッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12とを接触させ、100℃程度に加熱することによって行うことができる。 Reaction of epoxy group and 2-methylimidazole on mixed monomolecular film 12 having fluorocarbon group and epoxy group is a mixed monomolecular film having fluorocarbon group and epoxy group in a solution in which 2-methylimidazole is dissolved. 2-methylimidazole and fluorinated carbon can be obtained by immersing the fin 11 on which 12 is fixed or by applying a solution of 2-methylimidazole on the mixed monomolecular film 12 having a fluorocarbon group and an epoxy group. It can be performed by bringing the mixed monomolecular film 12 having a group and an epoxy group into contact with each other and heating to about 100 ° C.

溶液の調製には、2−メチルイミダゾールを溶解することができ、フィン11及びフッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜12を溶解したり膨潤させたりすることのない任意の溶媒を用いることができる。価格、室温での揮発性及び毒性等を考慮すると、好ましい溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、これらの溶媒と水との混合溶媒が挙げられる。2−メチルイミダゾールの濃度は、0.005mol/L〜0.1mol/Lであることが好ましい。 For the preparation of the solution, any solvent that can dissolve 2-methylimidazole and does not dissolve or swell the mixed monomolecular film 12 having the fin 11 and the fluorocarbon group and the epoxy group is used. be able to. Considering price, volatility at room temperature, toxicity, etc., preferred solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropyl alcohol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and mixed solvents of these solvents and water. Can be mentioned. The concentration of 2-methylimidazole is preferably 0.005 mol / L to 0.1 mol / L.

加熱温度及び時間は、フィンの種類、2−メチルイミダゾール溶液の濃度等に応じて適宜調節されるが、例えば、それぞれ、80〜100℃、及び30分〜24時間である。必要に応じて、より高温(例えば150℃)で数時間〜数十時間加熱してもよい。 Although heating temperature and time are suitably adjusted according to the kind of fin, the density | concentration of 2-methylimidazole solution, etc., they are 80-100 degreeC and 30 minutes-24 hours, respectively, for example. As needed, you may heat for several hours-dozens of hours at higher temperature (for example, 150 degreeC).

反応終了後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った過剰な2−メチルイミダゾールを除去すると、図3に模式的に示すようにイミダゾリル基を有する混合単分子膜13が得られる。 After completion of the reaction, the mixture is washed with a solvent to remove excess 2-methylimidazole remaining on the surface as an unreacted product, whereby a mixed monomolecular film 13 having an imidazolyl group is obtained as schematically shown in FIG.

洗浄溶媒としては、2−メチルイミダゾールを溶解できる任意の溶媒を用いることができるが、安価であり、溶解性が高く、風乾により容易に除去することのできるジクロロメタン、クロロホルム、N−メチルピロリドン等が好ましい。洗浄効率を高めるために、超音波処理等を併せて行ってもよい。 As the washing solvent, any solvent that can dissolve 2-methylimidazole can be used, but there are dichloromethane, chloroform, N-methylpyrrolidone, etc. that are inexpensive, have high solubility, and can be easily removed by air drying. preferable. In order to increase the cleaning efficiency, ultrasonic treatment or the like may be performed together.

本実施の形態においては、第2の反応性基及び配意結合基を有する分子として2−メチルイミダゾールを用いたが、下記の化8で表される任意のイミダゾール誘導体を用いることができる。あるいは、イミダゾール−金属錯体を用いてもよい。さらに、イミダゾール誘導体以外にも、例えば、ピロリル基やチエニル基等の、金属原子又は金属イオンと錯体を形成することができる官能基と、エポキシ基に対する反応性を有する官能基とを有する任意の分子を用いることができる。 In the present embodiment, 2-methylimidazole is used as the molecule having the second reactive group and the coordinate bond group, but any imidazole derivative represented by the following chemical formula 8 can be used. Alternatively, an imidazole-metal complex may be used. Furthermore, in addition to the imidazole derivative, for example, any molecule having a functional group capable of forming a complex with a metal atom or metal ion, such as a pyrrolyl group or a thienyl group, and a functional group having reactivity with an epoxy group Can be used.

化8で表されるイミダゾール誘導体の具体例としては、下記(41)〜(48)に示すものが挙げられる。
(41) 2−メチルイミダゾール(R=Me、R=R=H)
(42) 2−ウンデシルイミダゾール(R=C1123、R=R=H)
(43) 2−ペンタデシルイミダゾール(R=C1531、R=R=H)
(44) 2−メチル−4−エチルイミダゾール(R=Me、R=Et、R=H)
(45) 2−フェニルイミダゾール(R=Ph、R=R=H)
(46) 2−フェニル−4−エチルイミダゾール(R=Ph、R=Et、R=H)
(47) 2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(R=Ph、R=Me、R=CHOH)
(48) 2−フェニル−4,5−ビス(ヒドロキシメチル)イミダゾール(R=Ph、R=R=CHOH)
なお、Me、Et、及びPhは、それぞれメチル基、エチル基、及びフェニル基を表す。
Specific examples of the imidazole derivative represented by Chemical Formula 8 include those shown in the following (41) to (48).
(41) 2-methylimidazole (R 2 = Me, R 4 = R 5 = H)
(42) 2-undecyl imidazole (R 2 = C 11 H 23 , R 4 = R 5 = H)
(43) 2-pentadecyl-imidazole (R 2 = C 15 H 31 , R 4 = R 5 = H)
(44) 2-methyl-4-ethylimidazole (R 2 = Me, R 4 = Et, R 5 = H)
(45) 2-Phenylimidazole (R 2 = Ph, R 4 = R 5 = H)
(46) 2-phenyl-4-ethylimidazole (R 2 = Ph, R 4 = Et, R 5 = H)
(47) 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (R 2 = Ph, R 4 = Me, R 5 = CH 2 OH)
(48) 2-Phenyl-4,5-bis (hydroxymethyl) imidazole (R 2 = Ph, R 4 = R 5 = CH 2 OH)
Me, Et, and Ph represent a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group, respectively.

工程Bでは、銅イオンとイミダゾリル基との間で形成される配位結合を介して、フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13の表面に銅イオンを固定することにより、防汚抗菌防黴性放熱フィン10が得られる(図1参照)。
配位結合の形成は、銅塩を溶解した溶液にフッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13が固定されたフィン11を浸漬し、又はフッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13上に銅塩を溶解した溶液を塗布することにより、銅塩とフッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13とを接触させることによって行うことができる。配位結合の形成は室温で行うことができ、反応に要する時間は数十分〜数時間程度である。
In the step B, antifouling is achieved by fixing copper ions on the surface of the mixed monomolecular film 13 having a fluorocarbon group and an imidazolyl group via a coordination bond formed between the copper ion and the imidazolyl group. An antibacterial / antifungal radiation fin 10 is obtained (see FIG. 1).
Coordination bonds are formed by immersing the fin 11 on which a mixed monomolecular film 13 having a fluorocarbon group and an imidazolyl group is fixed in a solution in which a copper salt is dissolved, or by mixing a single unit having a fluorocarbon group and an imidazolyl group. By applying a solution in which a copper salt is dissolved on the molecular film 13, the copper salt can be brought into contact with the mixed monomolecular film 13 having a fluorocarbon group and an imidazolyl group. Coordination bonds can be formed at room temperature, and the time required for the reaction is several tens of minutes to several hours.

溶液の調製には、銅塩を溶解することができ、フィン11及びフッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜13を溶解したり膨潤させたりすることのない任意の溶媒を用いることができるが、水が最も好ましい。銅塩としては、溶媒に可溶の任意の塩を用いることができ、溶媒として水を用いる場合における銅塩の具体例としては、塩化銅(II)、臭化銅(II)、硝酸銅(II)、硫酸銅(II)等が挙げられる。銅塩の濃度は、フィン11、用いられる塩の種類等に応じて適宜調節することができるが、例えば、0.01mol/L〜0.1mol/Lである。
溶液には、pHを調整するために、水酸化アルカリ等の塩基を適宜添加してもよい。
For the preparation of the solution, an arbitrary solvent that can dissolve the copper salt and does not dissolve or swell the mixed monomolecular film 13 having the fin 11 and the fluorocarbon group and the imidazolyl group is used. Although it is possible, water is most preferred. As the copper salt, any salt soluble in a solvent can be used. Specific examples of the copper salt in the case of using water as a solvent include copper chloride (II), copper bromide (II), copper nitrate ( II), copper sulfate (II) and the like. Although the density | concentration of a copper salt can be suitably adjusted according to the fin 11, the kind of salt used, etc., it is 0.01 mol / L-0.1 mol / L, for example.
In order to adjust pH, a base such as alkali hydroxide may be appropriately added to the solution.

本実施形態では、抗菌防黴活性を有する金属原子又はイオンとして銅(II)イオンを用いたが、膜タンパク質及び酵素等の表面や活性中心等に存在するチオール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基等の極性基と結合して変性や失活を引き起こすことによりそれらの機能を阻害することや、細胞内に到達して酵素を失活させる任意の金属原子又はイオンを用いることができる。他に用いることができる金属原子又はイオンとしては、銀、亜鉛、錫の金属原子及びこれらのイオンが挙げられる。 In this embodiment, copper (II) ions are used as metal atoms or ions having antibacterial and antifungal activity. However, thiol groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, amino acids present on the surface or active center of membrane proteins and enzymes, etc. Any metal atom or ion that binds to a polar group such as a group to inhibit its function by causing denaturation or deactivation or reaches the inside of a cell to deactivate the enzyme can be used. Other metal atoms or ions that can be used include silver, zinc, tin metal atoms and their ions.

本実施の形態においては、まず工程Cにおいてエポキシ基を有する単分子膜12を形成し、次いで工程Dにおいて2−メチルイミダゾールとの反応により配位結合基を導入したが、配位結合基、すなわち、金属原子又は金属イオンと錯体を形成できる官能基を有するアルコキシシラン化合物を用いて、フィン11の表面に直接配位結合基を有する膜化合物の混合被膜を形成させることもできる。この場合において、用いることができる膜化合物としては、直鎖状アルキレン基の一端にアミノ基を有し、下記の化学式(化9)で表されるアルコキシシラン化合物が挙げられる。 In the present embodiment, first, the monomolecular film 12 having an epoxy group is formed in the step C, and then the coordination bond group is introduced by the reaction with 2-methylimidazole in the step D. A mixed film of a film compound having a coordination bond group directly on the surface of the fin 11 can be formed using an alkoxysilane compound having a functional group capable of forming a complex with a metal atom or metal ion. In this case, examples of the membrane compound that can be used include an alkoxysilane compound having an amino group at one end of a linear alkylene group and represented by the following chemical formula (Formula 9).

上式において、mは3〜20の整数を、Rは炭素数1〜4のアルキル基をそれぞれ表す。なお、エポキシ基は、アルコキシシリル基との副反応を避けるために、保護基によって保護されていてもよい。保護基は加水分解等により容易に除去できるものが好ましく、具体例としては、ケトンとアミノ基との反応により生成するケチミン誘導体、t−ブトキシカルボニル(t−Boc)基、ベンジルオキシカルボニル(Z)基等のカルバメート誘導体、フタルイミド誘導体等が挙げられる。
また、アミノ基は、化7に示したような1級アミン以外に2級アミンでもよく、アミノ基の代わりにピロール基、イミダゾリル基等のイミノ基を有する官能基を含むアルコキシシラン化合物を用いることができる。
この場合において、用いることができるアミノ基を有するアルコキシシラン化合物の一例としては、下記(51)〜(58)に示した化合物が挙げられる。
In the above formula, m represents an integer of 3 to 20, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The epoxy group may be protected with a protecting group in order to avoid side reactions with the alkoxysilyl group. The protecting group is preferably one that can be easily removed by hydrolysis or the like. Specific examples include a ketimine derivative produced by the reaction between a ketone and an amino group, a t-butoxycarbonyl (t-Boc) group, and a benzyloxycarbonyl (Z). And carbamate derivatives such as groups, phthalimide derivatives and the like.
The amino group may be a secondary amine other than the primary amine as shown in Chemical Formula 7, and an alkoxysilane compound containing a functional group having an imino group such as a pyrrole group or an imidazolyl group may be used instead of the amino group. Can do.
In this case, examples of the alkoxysilane compound having an amino group that can be used include the compounds shown in the following (51) to (58).

(51) HN(CHSi(OCH
(52) HN(CHSi(OCH
(53) HN(CHSi(OCH
(54) HN(CHSi(OCH
(55) HN(CHSi(OC
(56) HN(CHSi(OC
(57) HN(CHSi(OC
(58) HN(CHSi(OC
(51) H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
(52) H 2 N (CH 2) 5 Si (OCH 3) 3
(53) H 2 N (CH 2) 7 Si (OCH 3) 3
(54) H 2 N (CH 2) 9 Si (OCH 3) 3
(55) H 2 N (CH 2) 5 Si (OC 2 H 5) 3
(56) H 2 N (CH 2) 5 Si (OC 2 H 5) 3
(57) H 2 N (CH 2) 7 Si (OC 2 H 5) 3
(58) H 2 N (CH 2) 9 Si (OC 2 H 5) 3

縮合触媒のうち、スズ(Sn)塩を含む化合物は、アルコキシシラン誘導体に含まれるアミノ基と反応して沈殿を生成するため、縮合触媒として用いることができない。
したがって、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物を用いる場合には、カルボン酸スズ塩、カルボン酸エステルスズ塩、カルボン酸スズ塩ポリマー、カルボン酸スズ塩キレートを除き、上述のものと同様の化合物を単独で又は2種類以上を混合して縮合触媒として用いることができる。
用いることのできる助触媒の種類及びそれらの組み合わせ、溶媒の種類、アルコキシシラン化合物、縮合触媒、及び助触媒の濃度、反応条件ならびに反応時間についてはエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を用いる場合と同様であるので、説明を省略する。
Among condensation catalysts, a compound containing a tin (Sn) salt reacts with an amino group contained in an alkoxysilane derivative to generate a precipitate, and thus cannot be used as a condensation catalyst.
Therefore, when an alkoxysilane compound having an amino group is used, a compound similar to the above is used alone except for a carboxylic acid tin salt, a carboxylic acid ester tin salt, a carboxylic acid tin salt polymer, and a carboxylic acid tin salt chelate. Or 2 or more types can be mixed and used as a condensation catalyst.
The types of cocatalysts that can be used and combinations thereof, the type of solvent, the alkoxysilane compound, the condensation catalyst, and the concentration of the cocatalyst, the reaction conditions, and the reaction time are the same as when using an alkoxysilane compound having an epoxy group. Since there is, description is abbreviate | omitted.

(実施の形態2)
ここで、図4は本発明の第1の実施の形態に係る表面に抗菌作用を示す金属(例えば、Cu)微粒子を固定した防汚抗菌防黴性放熱フィンの断面構造を分子レベルまで拡大して模式的に表した説明図、図5は本発明の第2の実施形態に係る防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法において、フッ化炭素基及びチオール基を有する混合単分子膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図、図6は同防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法において、フッ化炭素基及びCu微粒子を有する単分子膜を形成する工程を説明するために分子レベルまで拡大した概念図である。
(Embodiment 2)
Here, FIG. 4 is an enlarged view of the cross-sectional structure of the antifouling antibacterial and antifouling heat dissipating fin in which metal (for example, Cu) fine particles having antibacterial action are fixed on the surface according to the first embodiment of the present invention to the molecular level. FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the antifouling antibacterial and heat radiating fins according to the second embodiment of the present invention, in which a mixed monomolecular film having a fluorocarbon group and a thiol group is formed. FIG. 6 is a conceptual diagram enlarged to the molecular level to explain the process of performing the process, and FIG. 6 illustrates the process of forming a monomolecular film having a fluorocarbon group and Cu fine particles in the method of manufacturing the antifouling antibacterial and antifungal radiation fin. It is the conceptual diagram expanded to the molecular level in order to do.

図4に示すように、防汚抗菌防黴性放熱フィン20は、フィン21の表面に化学結合した、フッ化炭素基22(図1においては、その一例としてペンタデカフルオロデシル基を図示している。図5、6においても同様。)及びSを介してCu微粒子が固定された混合単分子膜23(ペンタデカフルオロデシル基を有する第1の膜物質及びチオレート結合を介してCu微粒子を固定した第2の膜物質が混合して形成された混合被膜の一例)よりなる。 As shown in FIG. 4, the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin 20 has a fluorocarbon group 22 chemically bonded to the surface of the fin 21 (in FIG. 1, a pentadecafluorodecyl group is illustrated as an example. The same applies to FIGS. 5 and 6.) Mixed monomolecular film 23 in which Cu fine particles are fixed via S (first film substance having pentadecafluorodecyl group and Cu fine particles are fixed via thiolate bonds) An example of a mixed coating formed by mixing the second film substances.

ここで、防汚抗菌防黴性放熱フィン20は、図5に示す様に、防汚性のフッ化炭素基及びチオール基をそれぞれ有する物質を混合(例えば、分子組成で1:1)して形成された混合単分子膜22をフィン21の表面に形成する工程Aと、
図6に示す様に、前記チオール基と抗菌作用を示す金属(例えば、Cu)微粒子との間で形成されるチオレート結合を介して、混合単分子膜22の表面に抗菌作用を示すCu微粒子を固定する工程B
とを有する防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法により製造することができる。
Here, as shown in FIG. 5, the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins 20 are prepared by mixing antifouling substances each having a fluorocarbon group and a thiol group (for example, 1: 1 in molecular composition). Forming the formed mixed monomolecular film 22 on the surface of the fin 21; and
As shown in FIG. 6, Cu fine particles having antibacterial action are formed on the surface of the mixed monomolecular film 22 through a thiolate bond formed between the thiol group and metal (for example, Cu) fine particles having antibacterial action. Fixing process B
It can manufacture by the manufacturing method of the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin.

より具体的には、工程Aは、分子の一端にフィン21の表面と結合を形成する表面結合基を、他端にフッ化炭素基をそれぞれ有するアルコキシシラン化合物(第1の膜化合物の一例)、及び分子の一端にフィン21の表面と結合を形成するアルコキシシリル基(表面反応基の一例)を、他端にチオール基(反応性基の一例)をそれぞれ有するアルコキシシラン化合物(第2の膜化合物の一例)をフィン21の表面と混合して反応させて、フィン21の表面に化学結合したフッ化炭素基及びチオール基を有する混合単分子膜22(第1及び第2の膜物質の混合被膜の一例)を形成する工程であり(図5)、工程Bは、前記チオール基を介して抗菌作用を示す金属(例えば、Cu)微粒子をチオレート結合で固定する工程B(図6)とからなる。 More specifically, in step A, an alkoxysilane compound (an example of a first film compound) having a surface binding group that forms a bond with the surface of the fin 21 at one end of the molecule and a fluorocarbon group at the other end. And an alkoxysilane compound (second film) having an alkoxysilyl group (an example of a surface reactive group) that forms a bond with the surface of the fin 21 at one end of the molecule and a thiol group (an example of a reactive group) at the other end. An example of a compound is mixed with the surface of the fin 21 and reacted to form a mixed monomolecular film 22 having a fluorocarbon group and a thiol group chemically bonded to the surface of the fin 21 (mixing of the first and second film materials). An example of a film) (FIG. 5), and step B includes from step B (FIG. 6) of fixing metal (for example, Cu) fine particles having antibacterial action via the thiol group by thiolate bonds. Become.

フィン21には、アルコキシシリル基と縮合反応し、共有結合を形成することができる活性水素基を表面に有する任意の材質のものを用いることができる。 The fin 21 can be made of any material having an active hydrogen group on the surface capable of forming a covalent bond by condensation reaction with an alkoxysilyl group.

フッ化炭素基を含むアルコキシシラン化合物としては、下記の一般式(化10)で表されるアルコキシシラン化合物が挙げられる。 Examples of the alkoxysilane compound containing a fluorocarbon group include an alkoxysilane compound represented by the following general formula (Formula 10).

上式において、mは0〜20の整数を、nは0〜9の整数を、Rは炭素数1〜4のアルキル基をそれぞれ表す。
また、Yは、(CH(kは1〜3の整数を表す)及び単結合のいずれかを表し、Zは、O(エーテル酸素)、COO、Si(CH、及び単結合のいずれかを表す。
In the above formula, m represents an integer of 0 to 20, n represents an integer of 0 to 9, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Y represents either (CH 2 ) k (k represents an integer of 1 to 3) or a single bond, and Z represents O (ether oxygen), COO, Si (CH 3 ) 2 , and single Represents one of the bonds.

工程Dにおいて用いることができるフッ化炭素基を含むアルコキシシラン化合物としては、下記(61)〜(72)に示す化合物が挙げられる。 Examples of the alkoxysilane compound containing a fluorocarbon group that can be used in Step D include compounds shown in the following (61) to (72).

(61) CFCHO(CH15Si(OCH
(62) CF(CHSi(CH(CH15Si(OCH
(63) CF(CF(CHSi(CH(CHSi(OCH
(64) CF(CF(CHSi(CH(CHSi(OCH
(65) CFCOO(CH15Si(OCH
(66) CF(CF(CHSi(OCH
(67) CFCHO(CH15Si(OC
(68) CF(CHSi(CH(CH15Si(OC
(69) CF(CF(CHSi(CH(CHSi(OC
(70) CF(CF(CHSi(CH(CHSi(OC
(71) CFCOO(CH15Si(OC
(72) CF(CF(CHSi(OC
(61) CF 3 CH 2 O (CH 2 ) 15 Si (OCH 3 ) 3
(62) CF 3 (CH 2 ) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 15 Si (OCH 3) 3
(63) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 Si (OCH 3) 3
(64) CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 Si (OCH 3 ) 3
(65) CF 3 COO (CH 2 ) 15 Si (OCH 3 ) 3
(66) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3
(67) CF 3 CH 2 O (CH 2) 15 Si (OC 2 H 5) 3
(68) CF 3 (CH 2 ) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 15 Si (OC 2 H 5) 3
(69) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 Si (OC 2 H 5) 3
(70) CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 Si (OC 2 H 5) 3
(71) CF 3 COO (CH 2 ) 15 Si (OC 2 H 5 ) 3
(72) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3

チオール基を有するアルコキシシラン化合物としては、直鎖状アルキレン基の両末端に、チオール基(オキシラン環)を含む官能基及びアルコキシシリル基をそれぞれ有し、下記の一般式(化11)で表されるアルコキシシラン化合物が好ましい。 The alkoxysilane compound having a thiol group has a functional group containing a thiol group (oxirane ring) and an alkoxysilyl group at both ends of the linear alkylene group, and is represented by the following general formula (Formula 11). An alkoxysilane compound is preferable.

上式において、Eはチオール基またはトリアジンチオール基を有する官能基を、jは3〜20の整数を、Rは炭素数1〜4のアルキル基をそれぞれ表す。 In the above formula, E represents a functional group having a thiol group or a triazine thiol group, j represents an integer of 3 to 20, and R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

工程Cにおいて用いることができるチオール基を有するアルコキシシラン化合物の一例としては、下記(81)〜(94)に示した化合物が挙げられる。 As an example of the alkoxysilane compound which has a thiol group which can be used in process C, the compound shown to following (81)-(94) is mentioned.

(81) HSCHO(CHSi(OCH
(82) HSCHO(CHSi(OCH
(83) HSCHO(CH11Si(OCH
(84) TrCH(CHSi(OCH
(85) TrCH(CHSi(OCH
(86) TrCH(CHSi(OCH
(87) HSCHO(CHSi(OC
(88) HSCHO(CHSi(OC
(89) HSCHO(CH11Si(OC
(80) TrCH(CHSi(OC
(91) TrCH(CHSi(OC
(92) TrCH(CHSi(OC
(93) HS(CH10Si(OCH
(54) HS(CH10Si(OC
(81) HSCH 2 O (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
(82) HSCH 2 O (CH 2 ) 7 Si (OCH 3 ) 3
(83) HSCH 2 O (CH 2 ) 11 Si (OCH 3 ) 3
(84) TrCH (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3
(85) TrCH (CH 2 ) 4 Si (OCH 3 ) 3
(86) TrCH (CH 2 ) 6 Si (OCH 3 ) 3
(87) HSCH 2 O (CH 2 ) 3 Si (OC 2 H 5 ) 3
(88) HSCH 2 O (CH 2 ) 7 Si (OC 2 H 5 ) 3
(89) HSCH 2 O (CH 2 ) 11 Si (OC 2 H 5 ) 3
(80) TrCH (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3
(91) TrCH (CH 2 ) 4 Si (OC 2 H 5 ) 3
(92) TrCH (CH 2 ) 6 Si (OC 2 H 5 ) 3
(93) HS (CH 2 ) 10 Si (OCH 3 ) 3
(54) HS (CH 2 ) 10 Si (OC 2 H 5 ) 3

ここで、Tr基は、化12で表される官能基(トリアジンチオール基)を表し、を表す。 Here, Tr group represents the functional group (triazine thiol group) represented by Chemical formula 12, and represents:

前記2つのアルコキシシラン化合物を含む溶液をフィン21の表面に塗布し、室温の空気中で反応させると、アルコキシシリル基とフィン21の表面のヒドロキシル基とが縮合反応を起こし、図5及び下記の化13で示されるような構造を有するチオール基を有する単分子膜22が形成される。なお、酸素原子から延びた3本の単結合はフィン21の表面又は隣接するシラン化合物のケイ素(Si)原子と結合しており、そのうち少なくとも1本はフィン21の表面の酸素原子と結合している。 When the solution containing the two alkoxysilane compounds is applied to the surface of the fin 21 and reacted in air at room temperature, the alkoxysilyl group and the hydroxyl group on the surface of the fin 21 cause a condensation reaction. A monomolecular film 22 having a thiol group having a structure as shown in Chemical Formula 13 is formed. The three single bonds extending from the oxygen atom are bonded to the surface of the fin 21 or the silicon (Si) atom of the adjacent silane compound, and at least one of them is bonded to the oxygen atom on the surface of the fin 21. Yes.

なお、式中Rは、フッ化炭素基CF(CF−Y−Z−(CH−(化1参照)及びチオール基を有する官能基を含む直鎖アルキレン基E−(CH−(化11参照)のいずれかを表す。
また、酸素原子から延びた3本の単結合はフィン21の表面又は隣接するシラン化合物のケイ素(Si)原子と結合しており、そのうち少なくとも1本はフィン21の表面の酸素原子と結合している。
In the formula, R 1 represents a linear alkylene group E— containing a fluorocarbon group CF 3 (CF 2 ) n —YZ— (CH 2 ) m — (see Chemical Formula 1) and a functional group having a thiol group. It represents one of (CH 2 ) j- (see Chemical Formula 11).
The three single bonds extending from the oxygen atoms are bonded to the surface of the fin 21 or the silicon (Si) atom of the adjacent silane compound, and at least one of them is bonded to the oxygen atom on the surface of the fin 21. Yes.

フッ化炭素基を有するアルコキシシラン化合物及びチオール基を有するアルコキシシラン化合物の総濃度は、好ましくは0.5〜3質量%である。
フッ化炭素基を有するアルコキシシラン化合物及びチオール基を有するアルコキシシラン化合物のモル比は特に制限されず、フィン21の種類及び用途、必要とされる防汚性と抗菌防黴性との兼ね合い、並びに用いられる膜化合物の種類等に応じて適宜選択することができる。なお、フッ化炭素基を含む薬剤の添加量が0に近くなれば、当然防汚性はなくなる。
The total concentration of the alkoxysilane compound having a fluorocarbon group and the alkoxysilane compound having a thiol group is preferably 0.5 to 3% by mass.
The molar ratio of the alkoxysilane compound having a fluorocarbon group and the alkoxysilane compound having a thiol group is not particularly limited, and the type and use of the fin 21, the balance between antifouling properties and antibacterial and antifungal properties required, and It can select suitably according to the kind etc. of film | membrane compound used. In addition, if the addition amount of the chemical | medical agent containing a fluorocarbon group becomes close to 0, naturally antifouling property will be lost.

また、溶液は、アルコキシシリル基とフィン21の表面のヒドロキシル基との縮合反応を促進するための縮合触媒を含んでいてもよい。縮合触媒としては、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル及びチタン酸エステルキレート等の金属塩が利用可能である。
縮合触媒の添加量は、好ましくはアルコキシシラン化合物の0.2〜5質量%であり、より好ましくは0.5〜1質量%である。
The solution may contain a condensation catalyst for promoting the condensation reaction between the alkoxysilyl group and the hydroxyl group on the surface of the fin 21. As the condensation catalyst, metal salts such as carboxylic acid metal salts, carboxylic acid ester metal salts, carboxylic acid metal salt polymers, carboxylic acid metal salt chelates, titanate esters and titanate ester chelates can be used.
The addition amount of the condensation catalyst is preferably 0.2 to 5% by mass of the alkoxysilane compound, and more preferably 0.5 to 1% by mass.

カルボン酸金属塩の具体例としては、酢酸第1スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクテート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジオクテート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクタン酸第1スズ、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、2−エチルヘキセン酸鉄が挙げられる。 Specific examples of carboxylic acid metal salts include stannous acetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin dioctate, dioctyltin diacetate, stannous dioctanoate, naphthenic acid Lead, cobalt naphthenate, and iron 2-ethylhexenoate.

カルボン酸エステル金属塩の具体例としては、ジオクチルスズビスオクチリチオグリコール酸エステル塩、ジオクチルスズマレイン酸エステル塩が挙げられる。
カルボン酸金属塩ポリマーの具体例としては、ジブチルスズマレイン酸塩ポリマー、ジメチルスズメルカプトプロピオン酸塩ポリマーが挙げられる。
カルボン酸金属塩キレートの具体例としては、ジブチルスズビスアセチルアセテート、ジオクチルスズビスアセチルラウレートが挙げられる。
Specific examples of the carboxylic acid ester metal salt include dioctyltin bisoctylthioglycolate ester salt and dioctyltin maleate ester salt.
Specific examples of the carboxylic acid metal salt polymer include dibutyltin maleate polymer and dimethyltin mercaptopropionate polymer.
Specific examples of the carboxylic acid metal salt chelate include dibutyltin bisacetylacetate and dioctyltin bisacetyllaurate.

チタン酸エステルの具体例としては、テトラブチルチタネート、テトラノニルチタネートが挙げられる。
チタン酸エステルキレートの具体例としては、ビス(アセチルアセトニル)ジ−プロピルチタネートが挙げられる。
Specific examples of the titanate ester include tetrabutyl titanate and tetranonyl titanate.
Specific examples of titanate chelate include bis (acetylacetonyl) di-propyl titanate.

アルコキシシリル基は、水分の存在下で分解するので、反応は相対湿度45%以下の空気中で行うことが好ましい。なお、縮合反応は、フィン21の表面に付着した油脂分や水分により阻害されるので、フィン21をよく洗浄して乾燥することにより、これらの不純物を予め除去しておくことが好ましい。
縮合触媒として上述の金属塩のいずれかを用いた場合、室温における縮合反応の完了までに要する時間は2時間程度である。
Since the alkoxysilyl group decomposes in the presence of moisture, the reaction is preferably performed in air with a relative humidity of 45% or less. The condensation reaction is hindered by oils and fats and moisture adhering to the surface of the fin 21. Therefore, it is preferable to remove these impurities in advance by thoroughly washing and drying the fin 21.
When any of the above metal salts is used as the condensation catalyst, the time required for completion of the condensation reaction at room temperature is about 2 hours.

上述の金属塩の代わりに、ケチミン化合物、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物からなる群より選択される1又は2以上の化合物を縮合触媒として用いた場合、反応時間を1/2〜2/3程度まで短縮できる。 When one or more compounds selected from the group consisting of ketimine compounds, organic acids, aldimine compounds, enamine compounds, oxazolidine compounds, and aminoalkylalkoxysilane compounds are used as the condensation catalyst instead of the metal salts described above, the reaction Time can be shortened to about 1/2 to 2/3.

あるいは、これらの化合物を助触媒として、上述の金属塩と混合(質量比1:9〜9:1の範囲で使用可能だが、1:1前後が好ましい)して用いると、反応時間をさらに短縮できる。 Alternatively, when these compounds are used as a co-catalyst and mixed with the above-described metal salt (mass ratio 1: 9 to 9: 1 can be used, preferably around 1: 1), the reaction time is further shortened. it can.

例えば、縮合触媒として、ジブチルスズジアセテートの代わりにケチミン化合物であるジャパンチオールレジン社のH3を用い、その他の条件は同一にして反応を行うと、反応時間を1時間程度にまで短縮できる。 For example, when H3 from Japan Thiol Resin, which is a ketimine compound, is used instead of dibutyltin diacetate as the condensation catalyst and the reaction is performed under the same conditions, the reaction time can be shortened to about 1 hour.

さらに、縮合触媒として、ジャパンチオールレジン社のH3とジブチルスズジアセテートとの混合物(混合比は1:1)を用い、その他の条件は同一にしてチオール基を有する単分子膜12の製造を行うと、反応時間を20分程度に短縮できる。 Furthermore, when a mixture of H3 and dibutyltin diacetate (mixing ratio is 1: 1) from Japan Thiol Resin is used as the condensation catalyst, and the other conditions are the same, the monomolecular film 12 having a thiol group is produced. The reaction time can be shortened to about 20 minutes.

なお、ここで用いることができるケチミン化合物は特に限定されるものではないが、例えば、2,5,8−トリアザ−1,8−ノナジエン、3,11−ジメチル−4,7,10−トリアザ−3,10−トリデカジエン、2,10−ジメチル−3,6,9−トリアザ−2,9−ウンデカジエン、2,4,12,14−テトラメチル−5,8,11−トリアザ−4,11−ペンタデカジエン、2,4,15,17−テトラメチル−5,8,11,14−テトラアザ−4,14−オクタデカジエン、2,4,20,22−テトラメチル−5,12,19−トリアザ−4,19−トリエイコサジエン等が挙げられる。 The ketimine compound that can be used here is not particularly limited, and examples thereof include 2,5,8-triaza-1,8-nonadiene, 3,11-dimethyl-4,7,10-triaza- 3,10-tridecadiene, 2,10-dimethyl-3,6,9-triaza-2,9-undecadiene, 2,4,12,14-tetramethyl-5,8,11-triaza-4,11-penta Decadiene, 2,4,15,17-tetramethyl-5,8,11,14-tetraaza-4,14-octadecadiene, 2,4,20,22-tetramethyl-5,12,19-triaza -4,19-trieicosadiene and the like.

また、用いることができる有機酸としても特に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、マロン酸等が挙げられる。 Moreover, although it does not specifically limit as an organic acid which can be used, For example, a formic acid, an acetic acid, propionic acid, a butyric acid, malonic acid etc. are mentioned.

溶液の調製には、有機塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、フッ化炭素系溶媒、シリコーン系溶媒、及びこれらの混合溶媒を用いることができる。アルコキシシラン化合物の加水分解を防止するために、乾燥剤又は蒸留により使用する溶媒から水分を除去しておくことが好ましい。また、溶媒の沸点は50〜250℃であることが好ましい。 For the preparation of the solution, an organic chlorine solvent, a hydrocarbon solvent, a fluorocarbon solvent, a silicone solvent, and a mixed solvent thereof can be used. In order to prevent hydrolysis of the alkoxysilane compound, it is preferable to remove water from the desiccant or the solvent used by distillation. Moreover, it is preferable that the boiling point of a solvent is 50-250 degreeC.

具体的に使用可能な溶媒としては、非水系の石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、ノナン、デカン、灯油、ジメチルシリコーン、フェニルシリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテルシリコーン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
さらに、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶媒、あるいはそれらの混合物を用いることもできる。
Specific usable solvents include non-aqueous petroleum naphtha, solvent naphtha, petroleum ether, petroleum benzine, isoparaffin, normal paraffin, decalin, industrial gasoline, nonane, decane, kerosene, dimethyl silicone, phenyl silicone, and alkyl-modified silicone. , Polyether silicone, dimethylformamide and the like.
Furthermore, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, or a mixture thereof can also be used.

また、用いることができるフッ化炭素系溶媒としては、フロン系溶媒、フロリナート(米国3M社製)、アフルード(旭硝子株式会社製)等がある。なお、これらは1種単独で用いても良いし、良く混ざるものなら2種以上を組み合わせてもよい。さらに、ジクロロメタン、クロロホルム等の有機塩素系溶媒を添加してもよい。 Fluorocarbon solvents that can be used include fluorocarbon solvents, Fluorinert (manufactured by 3M, USA), Afludo (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and the like. In addition, these may be used individually by 1 type and may mix 2 or more types as long as it mixes well. Furthermore, an organic chlorine solvent such as dichloromethane or chloroform may be added.

反応終了後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った過剰なアルコキシシラン化合物及び縮合触媒を除去すると、図5に模式的に示すように、フッ化炭素基及びチオール基を有する混合単分子膜22がフィン21の表面に形成される。 After the reaction is completed, the mixture is washed with a solvent to remove excess alkoxysilane compound and condensation catalyst remaining on the surface as unreacted substances. As shown schematically in FIG. 5, a mixed unit having a fluorocarbon group and a thiol group is obtained. A molecular film 22 is formed on the surface of the fin 21.

洗浄溶媒としては、アルコキシシラン化合物を溶解できる任意の溶媒を用いることができるが、安価であり、溶解性が高く、風乾により容易に除去することのできるジクロロメタン、クロロホルム、N−メチルピロリドン等が好ましい。洗浄効率を高めるために、超音波処理等を併せて行ってもよい。 As the cleaning solvent, any solvent that can dissolve the alkoxysilane compound can be used, but dichloromethane, chloroform, N-methylpyrrolidone, etc. that are inexpensive, have high solubility, and can be easily removed by air drying are preferable. . In order to increase the cleaning efficiency, ultrasonic treatment or the like may be performed together.

フッ化炭素基を有する膜化合物とチオール基を有する膜化合物の表面結合基は、互いに同一である方が、反応速度を同じにでき、薬液組成と同じ組成の被膜を形成する上で都合がよい。 The same surface binding groups of the membrane compound having a fluorocarbon group and the membrane compound having a thiol group can be used to form the same composition as the chemical solution composition because the reaction rate can be the same. .

フッ化炭素基及びチオール基を有する混合単分子膜12上のチオール基と金属微粒子の反応は、有機溶媒(例えば、アルコール)に分散した金属微粒子を接触させ、加熱することによって行うことができる。 The reaction between the thiol group on the mixed monomolecular film 12 having a fluorocarbon group and a thiol group and the metal fine particles can be performed by bringing the metal fine particles dispersed in an organic solvent (for example, alcohol) into contact with each other and heating.

加熱温度及び時間は、金属(Ag、Cu、Zn、Snなど)の種類に応じて適宜調節されるが、例えば、それぞれ、室温〜70℃、及び30分〜24時間である。必要に応じて、より沸点が高い溶媒を用い高温(例えば150℃)で数時間〜数十時間加熱してもよい。 Although heating temperature and time are suitably adjusted according to the kind of metal (Ag, Cu, Zn, Sn, etc.), they are room temperature-70 degreeC and 30 minutes-24 hours, respectively, for example. If necessary, a solvent having a higher boiling point may be used and heated at a high temperature (for example, 150 ° C.) for several hours to several tens of hours.

反応終了後、溶媒で洗浄し、未反応物として表面に残った微粒子を洗浄して除去すれば、Cu(金属)微粒子を有する単分子膜23が得られる。 After the completion of the reaction, washing with a solvent and washing and removing fine particles remaining on the surface as unreacted materials can yield a monomolecular film 23 having Cu (metal) fine particles.

洗浄溶媒としては、金属微粒子を分散させ得る任意の溶媒を用いることができる。また、洗浄効率を高めるために、超音波処理等を併せて行ってもよい。 As the cleaning solvent, any solvent that can disperse the metal fine particles can be used. Further, in order to increase the cleaning efficiency, ultrasonic treatment or the like may be performed together.

本実施の形態においては、反応性基としてチオール基を有する物質を用いたが、トリアジンチオール基等、金属微粒子と反応して金属微粒子を固定できる官能基であれば任意の分子を用いることができる。 In the present embodiment, a substance having a thiol group as a reactive group is used. However, any molecule can be used as long as it is a functional group capable of fixing metal fine particles by reacting with metal fine particles such as triazine thiol groups. .

本実施形態では、抗菌防黴活性を有する金属微粒子としてCu微粒子を用いたが、他に用いることができる抗菌性の金属微粒子としては、銀、亜鉛、錫の微粒子が挙げられる。 In this embodiment, Cu fine particles are used as the metal fine particles having antibacterial and antifungal activity, but silver, zinc, and tin fine particles may be mentioned as other antibacterial metal fine particles that can be used.

なお、透明な防汚抗菌防黴性放熱フィンを形成したい場合には、単分子膜は、1ナノメートル程度であるので、下地の放熱特性を全く損なわない。微粒子の大きさは、好ましくは、500ミクロン〜10nmの粒径の金属微粒子が良い。 In the case of forming a transparent antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin, the monomolecular film has a thickness of about 1 nanometer, so that the heat dissipating characteristics of the base are not impaired at all. The size of the fine particles is preferably metal fine particles having a particle diameter of 500 microns to 10 nm.

本発明に係る防汚抗菌防黴性放熱フィン20が表面に形成されたエアコンとしては、屋内用や乗り物用のエアコンが挙げられる。 Examples of the air conditioner on which the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin 20 according to the present invention is formed include indoor and vehicle air conditioners.

本発明の特徴及び作用効果を確認するために行った実施例について以下に説明する。
実施例1:防汚抗菌防黴性放熱フィン1の作成
(1)フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜の形成
フィンとして用いたアルミニウムフィンをクロロホルム、アセトン、及びエタノール中で順次超音波洗浄した。次いで、有機溶媒により洗浄を行なったアルミニウムフィンにエキシマ洗浄処理を行なった。このようにして洗浄したアルミニウムフィンを、ペンタデカフルオロデシルトリメトキシシラン(化14)及び11,12−エポキシドデシルトリメトキシシラン(化15)(EDDS)のトルエン溶液(各0.01mol/L)に2時間浸漬した。その後、アルミニウムフィンを引き上げた後、トルエンですすぎ洗いし大気中で24時間放置した。
Examples carried out for confirming the features and effects of the present invention will be described below.
Example 1 Preparation of Antifouling Antibacterial Antifungal Heat Dissipation Fin 1 (1) Formation of Mixed Monomolecular Film Having Fluorocarbon Group and Epoxy Group Aluminum Fin Used as Fins in Succession in Chloroform, Acetone, and Ethanol Sonicated. Next, excimer cleaning treatment was performed on the aluminum fins cleaned with an organic solvent. The aluminum fins washed in this manner are added to a toluene solution (each 0.01 mol / L) of pentadecafluorodecyltrimethoxysilane (Chemical Formula 14) and 11,12-epoxydodecyltrimethoxysilane (Chemical Formula 15) (EDDS). Soaked for 2 hours. Thereafter, the aluminum fins were pulled up, rinsed with toluene, and left in the atmosphere for 24 hours.

(2)フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜の形成
上記(1)でフッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜を形成したアルミニウムフィンを、2−メチルイミダゾールのメタノール溶液(0.1mol/L)5mLを純水50mLで希釈することにより調製した溶液に浸漬して80℃で加熱しながら1時間放置した。基板を引き上げた後、加熱炉により150℃で24時間加熱した。炉から取り出した後、クロロホルム、アセトン、エタノール中で順次超音波洗浄を行なった。このようにして、エポキシ基と2−メチルイミダゾールのアミノ基とを反応させて、フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜を形成した。
(2) Formation of a mixed monomolecular film having a fluorocarbon group and an imidazolyl group The aluminum fin formed with the mixed monomolecular film having a fluorocarbon group and an epoxy group in the above (1) is converted into a methanol solution of 2-methylimidazole. It was immersed in a solution prepared by diluting 5 mL of (0.1 mol / L) with 50 mL of pure water and allowed to stand for 1 hour while heating at 80 ° C. After pulling up the substrate, the substrate was heated in a heating furnace at 150 ° C. for 24 hours. After removing from the furnace, ultrasonic cleaning was sequentially performed in chloroform, acetone, and ethanol. In this way, an epoxy group and an amino group of 2-methylimidazole were reacted to form a mixed monomolecular film having a fluorocarbon group and an imidazolyl group.

(3)防汚抗菌防黴性放熱フィン1の作成
上記(2)でフッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜を形成したアルミニウムフィンを、塩化銅(II)0.1mol/L水溶液10mL、純水50mL、及び水酸化ナトリウム0.1mol/L水溶液3mLを混合して調製した溶液に浸漬して室温で2時間放置した。基板を引き上げた後乾燥することにより、銅(II)イオンがイミダゾリル基に配位結合した防汚抗菌防黴性放熱フィン10を得た。
(3) Preparation of Antifouling Antibacterial Antifungal Heat Dissipating Fin 1 The aluminum fin formed with the mixed monomolecular film having the fluorocarbon group and the imidazolyl group in the above (2) is used as a copper (II) chloride 0.1 mol / L aqueous solution. It was immersed in a solution prepared by mixing 10 mL, pure water 50 mL, and sodium hydroxide 0.1 mol / L aqueous solution 3 mL and left at room temperature for 2 hours. The substrate was pulled up and dried to obtain an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin 10 in which copper (II) ions were coordinated to the imidazolyl group.

比較例:アルキル基を有する単分子膜の形成
膜化合物としてオクタデシルトリメトキシシランCH(CH17Si(OCHを用いた以外は実施例1(1)と同様の手順により、アルミニウムフィンの表面にアルキル基を有する単分子膜を形成した。
Comparative Example: Formation of a monomolecular film having an alkyl group Aluminum was prepared in the same manner as in Example 1 (1) except that octadecyltrimethoxysilane CH 3 (CH 2 ) 17 Si (OCH 3 ) 3 was used as the film compound. A monomolecular film having an alkyl group was formed on the surface of the fin.

実施例2:防汚抗菌防黴性放熱フィン1の評価
(1)水滴接触角の測定
水滴接触角の評価は、自動接触角計CA−VP型(協和界面科学株式会社)により行った。水滴の滴下量は、3μLで固定し、各サンプルにつき5点測定しその平均値と標準偏差により評価した。エキシマレーザー洗浄処理後のアルミニウムフィン、エポキシ基を有する単分子膜を形成したアルミニウムフィン、イミダゾリル基を有する単分子膜を形成したアルミニウムフィン、イミダゾリル基を有する単分子膜に銅(II)イオン(Cu2+)を配位結合させ防汚抗菌防黴性放熱フィンを形成したアルミニウムフィンのそれぞれについて接触角を測定した。
Example 2: Evaluation of antifouling antibacterial and antifungal radiation fin 1 (1) Measurement of water droplet contact angle The water droplet contact angle was evaluated by an automatic contact angle meter CA-VP (Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The amount of water droplets was fixed at 3 μL, 5 points were measured for each sample, and the average value and standard deviation were evaluated. Aluminum fin after excimer laser cleaning treatment, aluminum fin with a monomolecular film having an epoxy group, aluminum fin with a monomolecular film having an imidazolyl group, copper (II) ion (Cu) on a monomolecular film having an imidazolyl group 2+ ) was coordinated and the contact angle was measured for each of the aluminum fins that formed antifouling, antibacterial and antifungal radiation fins.

表1に、エキシマレーザー洗浄処理後のアルミニウムフィン、エポキシ基を有する単分子膜を形成したアルミニウムフィン、イミダゾリル基を有する単分子膜を形成したアルミニウムフィン、イミダゾリル基を有する単分子膜にCu2+を配位させ防汚抗菌防黴性放熱フィンを形成したアルミニウムフィンの水滴接触角の測定結果を示す。 Table 1 shows aluminum fins after excimer laser cleaning treatment, aluminum fins having a monomolecular film having an epoxy group, aluminum fins having a monomolecular film having an imidazolyl group, and Cu 2+ on a monomolecular film having an imidazolyl group. The measurement result of the water droplet contact angle of the aluminum fin which coordinated and formed the antifouling antibacterial and antifungal radiation fin is shown.

エキシマレーザー洗浄処理後のアルミニウムフィンは、4.1度と低い値を示した。これは有機物による汚れが除去され、ヒドロキシル基が表面に露出したことにより親水性が増大したためである。エポキシ基を有する単分子膜の形成後には、水滴接触角が増加した。これは、エポキシ基を有する単分子膜がアルミニウムフィン上に形成されたことによる疎水性の増大によるものである。さらに、イミダゾリル基を有する単分子膜の形成後には、さらに水滴接触角の増加が見られた。これは、より疎水性の高いイミダゾリル基が結合したためであると考えられる。Cu2+を配位結合させると、水滴接触角のわずかな減少が観測されたが、これは、Cu2+の配位により、防汚抗菌防黴性放熱フィンの表面の極性が増大したためと考えられる。 The aluminum fin after the excimer laser cleaning treatment showed a low value of 4.1 degrees. This is because the soiling due to organic matter was removed and the hydrophilicity was increased by exposing the hydroxyl group to the surface. After the formation of the monomolecular film having an epoxy group, the water droplet contact angle increased. This is due to the increase in hydrophobicity due to the formation of the monomolecular film having an epoxy group on the aluminum fin. Further, after the formation of the monomolecular film having an imidazolyl group, the contact angle of the water droplet was further increased. This is considered to be because the imidazolyl group having higher hydrophobicity was bonded. When Cu 2+ was coordinated, a slight decrease in the water droplet contact angle was observed. This is thought to be due to the increased polarity of the surface of the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin due to the coordination of Cu 2+. .

(2)赤外吸収スペクトルの測定
フッ化炭素基及びエポキシ基を有する単分子膜、フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する単分子膜、及びアルキル基を有する単分子膜を形成したアルミニウムフィンの赤外吸収スペクトルの測定には、FT−IR Nicolet8700を使用した。測定する基板を、FT−IR装置のサンプル室に入れ、10L/minの流量で5時間窒素置換を行った。まず、単分子膜を形成していないアルミニウムフィンをリファレンスとして測定後、単分子膜を形成した基板を測定し、両者の差スペクトルを得た。また、分光計に付属している偏光板を0〜90度回転させた状態で測定することにより単分子膜の配向性を評価した。
(2) Measurement of infrared absorption spectrum Red of aluminum fin formed with monomolecular film having fluorocarbon group and epoxy group, monomolecular film having fluorocarbon group and imidazolyl group, and monomolecular film having alkyl group FT-IR Nicolet 8700 was used for measurement of the external absorption spectrum. The substrate to be measured was placed in the sample chamber of the FT-IR apparatus, and nitrogen substitution was performed at a flow rate of 10 L / min for 5 hours. First, after measuring with an aluminum fin not forming a monomolecular film as a reference, the substrate on which the monomolecular film was formed was measured, and a difference spectrum between the two was obtained. Further, the orientation of the monomolecular film was evaluated by measuring the polarizing plate attached to the spectrometer while rotating it by 0 to 90 degrees.

2−メチルイミダゾールとエポキシ基末端単分子膜との反応の確認は、イミダゾール環上のメチル基の吸収ピークで確認した。また、偏向板の角度と吸収強度との関係より、単分子膜の基板上における配向を確認した。具体的には、偏光版の角度が0度での吸収スペクトルが強い吸収を示す時は、単分子膜を形成する分子が基板上で「寝て」いることを意味し、90度での吸収スペクトルが強いことを示す時は、分子が直立していることを意味する。 The confirmation of the reaction between 2-methylimidazole and the epoxy-terminated monolayer was confirmed by the absorption peak of the methyl group on the imidazole ring. The orientation of the monomolecular film on the substrate was confirmed from the relationship between the angle of the deflecting plate and the absorption intensity. Specifically, when the absorption spectrum at the angle of the polarizing plate is 0 degree, the absorption spectrum shows strong absorption, which means that the molecules forming the monomolecular film are “sleeping” on the substrate, and the absorption at 90 degrees. A strong spectrum indicates that the molecule is upright.

実施例1(1)において作製したフッ化炭素基及びエポキシ基を有する単分子膜、及び比較例において作製したアルキル基を有する単分子膜が形成されたアルミニウムフィンにおける、2925cm−1(CH逆対称伸縮振動の吸収ピーク)及び2850cm−1(対称伸縮振動の吸収ピーク)の吸光度の比は、前者が約1.0:2.0、後者が約1.0:1.7であった。これは、前者及び後者の単分子膜を形成する膜化合物におけるメチレン炭素数の比(それぞれ、10:21及び10:17)とほぼ等しく、前者において、エポキシ基とアルコキシシリル基との反応を起こすことなく、両者共に単分子膜を形成していることが確認された。 In the aluminum fin formed with the monomolecular film having the fluorocarbon group and the epoxy group produced in Example 1 (1) and the monomolecular film having the alkyl group produced in the comparative example, 2925 cm −1 (reverse CH 2) The absorbance ratio of the absorption peak of symmetric stretching vibration) and 2850 cm −1 (absorption peak of symmetric stretching vibration) was about 1.0: 2.0 for the former and about 1.0: 1.7 for the latter. This is almost equal to the ratio of the number of methylene carbons (10:21 and 10:17, respectively) in the film compounds forming the former and the latter monomolecular film, and in the former, the reaction between the epoxy group and the alkoxysilyl group occurs. It was confirmed that both formed a monomolecular film.

また、フッ化炭素基及びエポキシ基を有する単分子膜、並びにフッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する単分子膜がそれぞれ形成されたアルミニウムフィンの赤外吸収スペクトルを比較すると、後者において、2925cm−1及び2850cm−1の吸光度が前者に比べ共に増大し、2960cm−1(CH逆対称伸縮振動ピーク)に新たなピークが観測された。これは、2−メチルイミダゾール中のメチル基に起因するものであると考えられる。
このことから、エポキシ基末端単分子膜と2−メチルイミダゾールとの反応により、イミダゾリル基が単分子膜の表面に結合固定されていることが確認された。
In addition, when comparing the infrared absorption spectra of aluminum fins each formed with a monomolecular film having a fluorocarbon group and an epoxy group, and a monomolecular film having a fluorocarbon group and an imidazolyl group, in the latter case, 2925 cm −1 In addition, the absorbance at 2850 cm −1 increased in comparison with the former, and a new peak was observed at 2960 cm −1 (CH reverse symmetrical stretching vibration peak). This is believed to be due to the methyl group in 2-methylimidazole.
From this, it was confirmed that the imidazolyl group was bonded and fixed to the surface of the monomolecular film by the reaction between the epoxy group-terminated monomolecular film and 2-methylimidazole.

(3)紫外−可視(UV−VIS)吸収スペクトルの測定
イミダゾリル基へのCu2+の配位を確認するために、紫外可視分光光度計(V−530)を用いて防汚抗菌防黴性放熱フィンを形成したアルミニウムフィンのUV−VISスペクトルの測定を行った。リファレンスとしてイミダゾリル基を有する単分子膜が形成された基板を用い、差スペクトルを得た。なお、単分子膜における微小な吸光度変化を測定するために、イミダゾリル基を有する単分子膜及び防汚抗菌防黴性放熱フィンがそれぞれ形成されたアルミニウムフィン4枚に割り、それらをジグに挟んで積層した状態で測定を行なった。
(3) Measurement of ultraviolet-visible (UV-VIS) absorption spectrum Antifouling antibacterial and antifungal heat dissipation using an ultraviolet-visible spectrophotometer (V-530) to confirm the coordination of Cu 2+ to the imidazolyl group The UV-VIS spectrum of the aluminum fin on which the fin was formed was measured. A difference spectrum was obtained using a substrate on which a monomolecular film having an imidazolyl group was formed as a reference. In order to measure minute changes in absorbance in the monomolecular film, the monomolecular film having an imidazolyl group and the aluminum fins each having antifouling, antibacterial and antifungal heat dissipating fins were divided and sandwiched between jigs. Measurements were performed in a laminated state.

250nm〜260nmに、Cu2+と2−メチルイミダゾールとの錯体に由来する吸収ピークが観測され、イミダゾリル基を有する単分子膜とCu2+が錯体を形成していることが確認された。また、検量線法により、防汚抗菌防黴性放熱フィンに結合固定されたCu2+の濃度を求めたところ、0.8×10−6M/cmという値が得られた。 An absorption peak derived from a complex of Cu 2+ and 2-methylimidazole was observed at 250 nm to 260 nm, and it was confirmed that the monomolecular film having an imidazolyl group and Cu 2+ formed a complex. Moreover, when the density | concentration of Cu < 2+ > couple | bonded and fixed to the antifouling antibacterial antifungal radiation fin was calculated | required by the analytical curve method, the value of 0.8 * 10 < -6 > M / cm < 2 > was obtained.

(4)抗菌試験
まず、使用する寒天培地(標準寒天培地、日水製薬株式会社)、及びシャーレをアルミホイルで包み、高温蒸気滅菌器(三洋電機メディカ MLS−3750)にて121℃で15分間滅菌を行なった。次に、寒天培地を作製したシャーレ上に大腸菌(NBRC3301 Escherichia coli)を殖菌し、インキュベータ(三洋電機メディカ MCO−17ALC)内にて、37℃で30分間培養を行なった。次に、大腸菌が繁殖した寒天培地上に、抗菌防黴処理群として防汚抗菌防黴性放熱フィンを形成したアルミニウムフィンと、対照群として未処理のアルミニウムフィンとをそれぞれ置いて、再びインキュベータ内で培養を行なった。培養は9日間行い、その期間中(培養開始から2日、8日、及び9日経過後)に抗菌防黴処理群及び対照群について、培地表面の大腸菌の生育状況を目視にて確認し、その経時変化より抗菌効果を測定した。目視確認は、アルミニウムフィンを取り除いた状態で行った。
(4) Antibacterial test First, an agar medium (standard agar medium, Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) and a petri dish to be used are wrapped in aluminum foil and then heated at 121 ° C. for 15 minutes in a high-temperature steam sterilizer (SANYO Electric Medica MLS-3750). Sterilization was performed. Next, E. coli (NBRC3301 Escherichia coli) was inoculated on the petri dish on which the agar medium was prepared, and cultured at 37 ° C. for 30 minutes in an incubator (SANYO Electric Medica MCO-17ALC). Next, on the agar medium on which E. coli was propagated, place anti-fouling anti-bacterial and anti-heat radiation fins as antibacterial and anti-bacterial treatment groups, and untreated aluminum fins as control groups, and again in the incubator. Incubation was carried out. Cultivation was carried out for 9 days, and during the period (2 days, 8 days, and 9 days after the start of culture), the growth condition of E. coli on the surface of the medium was visually confirmed for the antibacterial / antifungal treatment group and the control group. The antibacterial effect was measured from the change over time. Visual confirmation was performed with the aluminum fins removed.

抗菌防黴処理群及び対照群の両者について大腸菌の繁殖が確認できたが、対照群の方は寒天培地上で大腸菌がコロニーを形成しているのに対し、抗菌防黴処理群の方は寒天培地が全体的に白く濁った状態となっており、繁殖状態に違いが見られると共に、抗菌防黴処理群については、アルミニウムフィンが載っていた部分のみ透明であった。このことから、抗菌防黴処理群において、防汚抗菌防黴性放熱フィンと接触していた部分において大腸菌の増殖が抑制されていたこと、及びこのような抗菌防黴効果は、少なくとも9日間にわたり持続することが確認された。 Escherichia coli breeding was confirmed in both the antibacterial and antifungal treatment group and the control group, while the control group had colonies of E. coli on the agar medium, whereas the antibacterial and antifungal treatment group had agar. The culture medium was generally white and cloudy, and there was a difference in the breeding state. In the antibacterial and antifungal treatment group, only the portion on which the aluminum fins were placed was transparent. From this fact, in the antibacterial and antifungal treatment group, the growth of E. coli was suppressed in the portion that was in contact with the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins, and such antibacterial and antifungal effects were maintained for at least 9 days. It was confirmed to last.

実施例3:防汚抗菌防黴性放熱フィン2の作成
(1)フッ化炭素基及びチオール基を有する混合単分子膜の形成
フィンとして用いたAl合金フィンをクロロホルム、アセトン、及びエタノール中で順次超音波洗浄した。次いで、有機溶媒により洗浄を行なったAl合金フィンにエキシマ光を照射して光洗浄処理を行なった。このようにして洗浄したAl合金フィンを、ペンタデカフルオロデシルトリメトキシシラン(化16)及びω−チオールデシルトリメトキシシラン(化17)(TDTS)(分子組成比1:1)のトルエン溶液(それぞれの濃度は、0.01mol/L)に2時間浸漬した。その後、Al合金フィンを引き上げた後、トルエンですすぎ洗いし大気中で24時間放置した。
Example 3 Preparation of Antifouling Antibacterial Antifungal Heat Dissipation Fin 2 (1) Formation of Mixed Monomolecular Film Having Fluorocarbon Group and Thiol Group Al Alloy Fin Used in Chloroform, Acetone, and Ethanol in Succession Ultrasonic washed. Next, excimer light was applied to the Al alloy fin that had been cleaned with an organic solvent to perform a photocleaning treatment. The Al alloy fins washed in this way were converted into toluene solutions of pentadecafluorodecyltrimethoxysilane (Chemical Formula 16) and ω-thioldecyltrimethoxysilane (Chemical Formula 17) (TDTS) (molecular composition ratio 1: 1) (respectively). Was immersed in 0.01 mol / L) for 2 hours. Thereafter, the Al alloy fin was pulled up, rinsed with toluene, and left in the atmosphere for 24 hours.

(3)抗菌防黴性Cuナノ粒子の固定
前述のフッ化炭素基及びチオール基を混合した状態で含む混合単分子膜を形成したAL合金フィンを、サイズがおよそ10nm程度のCuナノ微粒子を1g/L程度で分散したエタノール溶液中に50℃で1時間程度浸漬して、チオール基とCuナノ粒子を反応固定した。
その後、基板を引き上げた後、水洗乾燥することにより、Cuナノ粒子がチオレート結合を介して単層状でAL合金フィン表面に結合した防汚抗菌防黴性放熱フィンを得た。
(3) Immobilization of antibacterial and antifungal Cu nanoparticles 1 g of the above-mentioned AL alloy fin formed with a mixed monomolecular film containing a mixture of fluorocarbon groups and thiol groups, with a size of about 10 nm of Cu nanoparticles. The thiol group and Cu nanoparticles were reacted and fixed by immersing in an ethanol solution dispersed at about / L at 50 ° C. for about 1 hour.
Thereafter, the substrate was pulled up, washed with water and dried to obtain an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin in which Cu nanoparticles were bonded to the surface of the AL alloy fin in a single layer form through a thiolate bond.

実施例4:防汚抗菌防黴性放熱フィン2の評価
(1)水滴接触角の測定
防汚性の目安となる水滴接触角の評価は、自動接触角計CA−VP型(協和界面科学株式会社)により行った。水滴の滴下量は、3μLで固定し、各サンプルにつき5点測定しその平均値と標準偏差により評価した。エキシマ光洗浄処理後のAL合金フィン、Cu微粒子を固定した単分子膜を形成したAL合金フィンのそれぞれについて接触角を測定した。
Example 4 Evaluation of Antifouling Antibacterial Antifungal Heat Dissipating Fin 2 (1) Measurement of Water Drop Contact Angle Water droplet contact angle, which is a measure of antifouling property, was measured using an automatic contact angle meter CA-VP (Kyowa Interface Science Co., Ltd.) Company). The amount of water droplets was fixed at 3 μL, 5 points were measured for each sample, and the average value and standard deviation were evaluated. The contact angle was measured for each of the AL alloy fin after the excimer light cleaning treatment and the AL alloy fin formed with a monomolecular film in which Cu fine particles were fixed.

エキシマ光洗浄処理後のAL合金フィンは、4.1度と低い値を示した。これは有機物による汚れが除去され、ヒドロキシル基が表面に露出したことにより親水性が増大したためである。さらに、フッ化炭素基と金属微粒子を有する単分子膜の形成後には、防汚性の目安となる(すでに、水滴接触角が大きいほど、被膜の表面エネルギーが小さく、防汚効果が高いことが知られている。)水滴接触角は、99度であった。
これに対して、実施例1に置いて、ペンタデカフルオロデシルトリメトキシシランを除いた被膜では、防汚性の目安となる水滴接触角は、15度以下であった。これは、表面が酸化したCuの凸凹により、親水性が増大したためと考えられる。
すなわち、フッ化炭素基を含まない抗菌被膜では、防汚性は全くないことが確認された。
The AL alloy fin after the excimer light cleaning treatment showed a low value of 4.1 degrees. This is because the soiling due to organic matter was removed and the hydrophilicity was increased by exposing the hydroxyl group to the surface. Furthermore, after the formation of a monomolecular film having a fluorocarbon group and metal fine particles, it becomes a measure of antifouling properties (the larger the water droplet contact angle, the smaller the surface energy of the coating and the higher the antifouling effect). The water droplet contact angle was 99 degrees.
On the other hand, in the coating film except for pentadecafluorodecyltrimethoxysilane in Example 1, the water droplet contact angle, which is a measure of antifouling property, was 15 degrees or less. This is thought to be because the hydrophilicity increased due to the unevenness of Cu having oxidized surfaces.
That is, it was confirmed that the antibacterial film containing no fluorocarbon group has no antifouling property.

(2)抗菌試験
まず、使用する寒天培地(標準寒天培地、日水製薬株式会社)、及びシャーレをアルミホイルで包み、高温蒸気滅菌器(三洋電機メディカ MLS−3750)にて121℃で15分間滅菌を行なった。次に、寒天培地を作製したシャーレ上に大腸菌(NBRC3301 Escherichia coli)を殖菌し、インキュベータ(三洋電機メディカ MCO−17ALC)内にて、37℃で30分間培養を行なった。次に、大腸菌が繁殖した寒天培地上に、抗菌防黴処理群として防汚抗菌防黴性放熱フィンを形成したAL合金フィンと、対照群として未処理のAL合金フィンとをそれぞれ置いて、再びインキュベータ内で培養を行なった。培養は9日間行い、その期間中(培養開始から2日、8日、及び9日経過後)に抗菌防黴処理群及び対照群について、培地表面の大腸菌の生育状況を目視にて確認し、その経時変化より抗菌効果を測定した。目視確認は、AL合金フィンを取り除いた状態で行った。
(2) Antibacterial test First, wrap the used agar medium (standard agar medium, Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) and petri dish with aluminum foil, and heat at 121 ° C for 15 minutes in a high-temperature steam sterilizer (Sanyo Electric Medica MLS-3750). Sterilization was performed. Next, E. coli (NBRC3301 Escherichia coli) was inoculated on the petri dish on which the agar medium was prepared, and cultured at 37 ° C. for 30 minutes in an incubator (SANYO Electric Medica MCO-17ALC). Next, on the agar medium on which Escherichia coli was propagated, an AL alloy fin formed with antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins as an antibacterial and antifungal treatment group and an untreated AL alloy fin as a control group were placed respectively. Culture was performed in an incubator. Cultivation was carried out for 9 days, and during the period (2 days, 8 days, and 9 days after the start of culture), the growth condition of E. coli on the surface of the medium was visually confirmed for the antibacterial / antifungal treatment group and the control group. The antibacterial effect was measured from the change over time. Visual confirmation was performed with the AL alloy fins removed.

抗菌防黴処理群及び対照群の両者について大腸菌の繁殖が確認できたが、対照群の方は寒天培地上で大腸菌がコロニーを形成しているのに対し、抗菌防黴処理群の方は寒天培地が全体的に白く濁った状態となっており、繁殖状態に違いが見られると共に、抗菌防黴処理群については、AL合金フィンが載っていた部分のみ透明であった。このことから、抗菌防黴処理群において、防汚抗菌防黴性放熱フィンと接触していた部分において大腸菌の増殖が抑制されていたこと、及びこのような抗菌防黴効果は、少なくとも14日間にわたり持続することが確認された。
なお、この試験後でも、水滴接触角は、全く変化がなかった。
Escherichia coli breeding was confirmed in both the antibacterial and antifungal treatment group and the control group, while the control group had colonies of E. coli on the agar medium, whereas the antibacterial and antifungal treatment group had agar. The culture medium was generally white and turbid, and there was a difference in the breeding state. In addition, in the antibacterial and antifungal treatment group, only the portion on which the AL alloy fin was placed was transparent. From this fact, in the antibacterial and antifungal treatment group, the growth of E. coli was suppressed in the part that was in contact with the antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins, and such an antibacterial and antifungal effect was maintained for at least 14 days. It was confirmed to last.
Even after this test, the water contact angle did not change at all.

10:防汚抗菌防黴性放熱フィン1
11:フィン
12:フッ化炭素基及びエポキシ基を有する混合単分子膜
13:フッ化炭素基及びイミダゾリル基を有する混合単分子膜
20:防汚抗菌防黴性放熱フィン2
21:フィン
22:フッ化炭素基及びチオール基を有する混合単分子膜
23:Cu微粒子をチオレート結合を介して固定した混合単分子膜
10 : Antifouling antibacterial and antifungal radiation fin 1
11: Fin 12: Mixed monomolecular film having fluorocarbon group and epoxy group 13: Mixed monomolecular film having fluorocarbon group and imidazolyl group
20 : Antifouling antibacterial and antifungal radiation fin 2
21: Fin 22: Mixed monomolecular film having a fluorocarbon group and a thiol group 23: Mixed monomolecular film in which Cu fine particles are fixed via a thiolate bond

Claims (15)

フィンの表面に化学結合した、フッ化炭素基を有する第1の膜物質、及び金属原子又は金属イオンと、配位結合を形成する配位結合基を有する第2の膜物質が分子レベルで混合した状態で該基材の表面に形成する混合単分子膜と、前記配位結合基との間に形成される配位結合を介して前記混合被膜の表面に固定された抗菌防黴性の金属原子又は金属イオンを含むことを特徴とする防汚抗菌防黴性放熱フィン。 A first film substance having a fluorocarbon group chemically bonded to the surface of the fin, and a second film substance having a coordination bond group that forms a coordination bond with a metal atom or metal ion are mixed at a molecular level. Antibacterial and antifungal metal fixed to the surface of the mixed coating through a coordination bond formed between the mixed monomolecular film formed on the surface of the base material in a state of being bonded and the coordination bond group Antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fins containing atoms or metal ions. 前記第1及び第2の膜物質が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、チオール基、スルフィド基、及びカルボキシル基のいずれかと前記フィンの表面との間の反応により形成された結合を介して前記フィンの表面に固定されていることを特徴とする請求項1記載の防汚抗菌防黴性放熱フィン。 The first and second film materials are bonded to the fin through a bond formed by a reaction between one of an alkoxysilyl group, a halosilyl group, a thiol group, a sulfide group, and a carboxyl group and the surface of the fin. The antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to claim 1, which is fixed to a surface. 前記金属原子又は金属イオンが、Ag、Cu、Zn、Sn原子及びこれらの金属のイオンのいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載の防汚抗菌防黴性放熱フィン。 The antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to claim 1 or 2, wherein the metal atom or metal ion is an Ag, Cu, Zn, Sn atom or an ion of these metals. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の防汚抗菌防黴性放熱フィンを備えたエアコン。 An air conditioner comprising the antifouling antibacterial and antifungal radiation fins according to any one of claims 1 to 3. 分子の一端にフッ化炭素基を有する第1の膜物質、及び分子の一端に金属原子又は金属イオンと配位結合を形成する配位結合基を有する第2の膜物質の混合単分子膜をフィンの表面に形成する工程Aと、
抗菌防黴性の金属原子又は金属イオンと前記配位結合基との間で形成される配位結合を介して、該金属原子又は金属イオンを前記混合単分子膜の表面に固定する工程Bとを有し、
前記工程Aが、
分子の一端に基材の表面と結合を形成する第1の表面結合基を、他端にフッ化炭素基をそれぞれ有する第1の膜化合物、及び分子の一端に基材の表面と結合を形成する第2の表面結合基を、他端に第1の反応性基をそれぞれ有する第3の膜化合物を該基材の表面と混合して反応させて、前記基材の表面に化学結合した前記第1及び第3の膜物質の混合単分子膜を形成する工程Cと、前記第1の反応性基と結合を形成する第2の反応性基及び金属原子又は金属イオンと配位結合を形成する配位結合基をそれぞれ有する分子を、前記第1及び第2の反応性基の反応により形成される結合を介して前記第3の膜物質に結合させ、前記第1及び第2の膜物質の混合単分子膜に変換する工程Dとからなることを特徴とする防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法。
A mixed monolayer of a first film material having a fluorocarbon group at one end of a molecule and a second film material having a coordination bond group that forms a coordinate bond with a metal atom or metal ion at one end of the molecule Forming on the surface of the fin A;
A step B of fixing the metal atom or metal ion to the surface of the mixed monolayer through a coordination bond formed between the antibacterial and antifungal metal atom or metal ion and the coordination bond group; I have a,
Step A is
A first film-binding group that forms a bond with the surface of the substrate at one end of the molecule, a first film compound having a fluorocarbon group at the other end, and a bond with the surface of the substrate at one end of the molecule The second surface binding group is chemically bonded to the surface of the base material by reacting the third film compound having the first reactive group at the other end with the surface of the base material. Forming a mixed monomolecular film of the first and third film substances, and forming a coordinate bond with the second reactive group and metal atom or metal ion that form a bond with the first reactive group; Molecules each having a coordinating bond group to be bonded to the third film substance via a bond formed by the reaction of the first and second reactive groups, and the first and second film substances Ltd. antifouling antibacterial antifungal radiating fins, characterized in Rukoto a and a step D of mixing into a monolayer of Method.
前記表面結合基が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、チオール基、スルフィド基、及びカルボキシル基のいずれかであることを特徴とする請求項記載の防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法。 6. The method for producing an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to claim 5 , wherein the surface binding group is any one of an alkoxysilyl group, a halosilyl group, a thiol group, a sulfide group, and a carboxyl group. 前記金属原子又は金属イオンが、Ag、Cu、Zn、Sn原子及びこれらの金属のイオンのいずれかであることを特徴とする請求項5又は6記載の防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法。 The method for producing an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to claim 5 or 6, wherein the metal atom or metal ion is an Ag, Cu, Zn, Sn atom or an ion of these metals. . フィンの表面に化学結合した、フッ化炭素基を有する第1の膜物質、及び金属原子又は金属微粒子とチオレート結合を形成する結合基を有する第2の膜物質が分子レベルで混合した状態で該基材の表面に形成する混合単分子膜と、前記結合基との間に形成される結合を介して前記混合被膜の表面に固定された抗菌防黴性の金属微粒子とを含むことを特徴とする防汚抗菌防黴性放熱フィン。 The first film substance having a fluorocarbon group chemically bonded to the surface of the fin and the second film substance having a bond group that forms a thiolate bond with a metal atom or metal fine particle are mixed in a molecular level. A mixed monomolecular film formed on the surface of the substrate, and antibacterial and antifungal metal fine particles fixed on the surface of the mixed film through a bond formed between the binding groups. Antifouling, antibacterial and heat radiating fins. 前記第1及び第2の膜物質が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、チオール基、スルフィド基、及びカルボキシル基のいずれかと前記フィンの表面との間の反応により形成された結合を介して前記フィンの表面に固定されていることを特徴とする請求項記載の防汚抗菌防黴性放熱フィン。 The first and second film materials are bonded to the fin through a bond formed by a reaction between one of an alkoxysilyl group, a halosilyl group, a thiol group, a sulfide group, and a carboxyl group and the surface of the fin. The antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to claim 8, which is fixed to a surface. 前記金属微粒子が、Ag、Cu、Zn、Snであることを特徴とする請求項及びのいずれか1項記載の防汚抗菌防黴性放熱フィン。 Wherein the metal fine particles, Ag, Cu, Zn, antifouling antibacterial antifungal radiating fin according to any one of claims 8 and 9, characterized in that a Sn. 請求項乃至10のいずれか1項に記載の防汚抗菌防黴性放熱フィンを備えたエアコン。 An air conditioner comprising the antifouling, antibacterial and antifungal radiation fins according to any one of claims 8 to 10 . 分子の一端にフッ化炭素基を有する第1の膜物質、及び分子の一端に金属原子又は金属微粒子とチオレート結合を形成する結合基を有する第2の膜物質の混合被膜をフィンの表面に形成する工程Aと、抗菌防黴性の金属微粒子と前記結合基との間で形成される結合を介して、該金属原子又は金属微粒子を前記混合被膜の表面に固定する工程Bとを有し、
前記工程Aが、
分子の一端に基材の表面と結合を形成する第1の表面結合基を、他端にフッ化炭素基をそ
れぞれ有する第1の膜化合物、及び分子の一端に基材の表面と結合を形成する第2の表面
結合基を、他端に第1の反応性基をそれぞれ有する第3の膜化合物を該基材の表面と混合
して反応させて、前記基材の表面に化学結合した前記第1及び第3の膜物質の混合単分子
膜を形成する工程Cと、前記第1の反応性基と結合を形成する第2の反応性基及び金属原
子又は金属イオンと配位結合を形成する配位結合基をそれぞれ有する分子を、前記第1及
び第2の反応性基の反応により形成される結合を介して前記第3の膜物質に結合させ、前
記第1及び第2の膜物質の混合単分子膜に変換する工程Dとからなることを特徴とする防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法。
A mixed film of a first film material having a fluorocarbon group at one end of a molecule and a second film material having a bond group that forms a thiolate bond with a metal atom or metal fine particle at one end of the molecule is formed on the surface of the fin. a step a of, via a bond formed between the antimicrobial antifungal of metal fine particles and the bonding group, have a step B of fixing the metal atom or metal particles on the surface of the mixture film,
Step A is
A first surface binding group that forms a bond with the surface of the substrate at one end of the molecule and a fluorocarbon group at the other end.
A first film compound each having a second surface that forms a bond with the surface of the substrate at one end of the molecule
A third film compound having a bonding group and the first reactive group at the other end is mixed with the surface of the substrate.
And reacting to form a mixed single molecule of the first and third film substances chemically bonded to the surface of the substrate
Step C of forming a film, a second reactive group that forms a bond with the first reactive group, and a metal source
Molecules each having a coordination bond group that forms a coordination bond with a child or a metal ion,
And bonded to the third membrane material through a bond formed by the reaction of the second reactive group,
Serial first and second film manufacturing method of antifouling antibacterial antifungal radiating fins, characterized in Rukoto a and a step D of mixing into a monolayer of a substance.
前記表面結合基が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、チオール基、スルフィド基、及びカルボキシル基のいずれかであることを特徴とする請求項12に記載の防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法。 The method for producing an antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to claim 12 , wherein the surface binding group is any one of an alkoxysilyl group, a halosilyl group, a thiol group, a sulfide group, and a carboxyl group. 前記金属原子又は金属微粒子が、Ag、Cu、Zn、Snのいずれかであることを特徴とする請求項12または13に記載の防汚抗菌防黴性放熱フィンの製造方法。 The method for producing an antifouling, antibacterial and antifungal heat dissipating fin according to claim 12 or 13, wherein the metal atom or metal fine particle is any one of Ag, Cu, Zn and Sn. 前記フィンが、アルミニウム、またはアルミニウム合金であり、表面が酸化されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項記載の防汚抗菌防黴性放熱フィンおよびエアコン。 The antifouling antibacterial and antifungal heat dissipating fin and air conditioner according to any one of claims 1 to 14 , wherein the fin is made of aluminum or an aluminum alloy and the surface thereof is oxidized.
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