JP5547458B2 - 大気浄化性能を有するアルミニウム製品およびその製造方法 - Google Patents
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<第一の工程>
アルミニウム製品として、アルミニウム製ラジエータフィン(熱交換器、直径30mm×厚み16mmの寸法に切り出したもの)を用いた。これを常圧下で沸騰させたイオン交換水(100℃)中に1時間浸漬し、アルミニウム製品の表面にベーマイト処理を施した。それによってアルミニウム製品の表面上に析出したアルミニウム水酸化物により形成されたベーマイト層の厚みは約0.5μmであった。アルミニウム製品の表面上に形成されたベーマイト層の表面(図1に示す)と断面(図2に示す)を走査電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、図1(表面)および図2(断面)に示すように、表面に燐片状(微細片状)の物質が均一に付着しており、十分な親水性とアンカー効果が期待できるものであることが確認された。
先ず、スラリーを以下のようにして調製した。すなわち、イオン交換水100質量部に対し、α−MnO2触媒(中央電気工業製、商品名:CMD−200、ボールミル粉砕によりd50=1.3μmに調整したもの)33質量部、水性ポリウレタン樹脂バインダー(DIC製、商品名:ウレタン樹脂2250、固形分量35%)10.6質量部(固形分換算で3.7質量部)をそれぞれ量りとってビーカーに入れ、スターラを用いて予備撹拌を行った後、更に均一に混合するためにホモジナイザー(特殊機化工業製、商品名:T.K.ロボミックス)を用いて5000rpmで10分間強力に撹拌混合し、ウォッシュコート法用のスラリーを得た。
次に、前記スラリーにより表面が被覆された前記アルミニウム製品を60℃の熱風で20分間乾燥させることにより前記バインダーを硬化せしめ、前記触媒(大気浄化用触媒)が前記バインダーにより表面に担持された前記アルミニウム製品(アルミニウム製ラジエータフィン)を得た。なお、得られたアルミニウム製品における触媒の担持量は、アルミニウム製品の容量1Lあたり50gであった。
第一の工程におけるベーマイト処理を施さないで前記アルミニウム製品をそのまま第二の工程に供するようにした以外は実施例1と同様にして前記触媒(大気浄化用触媒)が前記バインダーにより表面に担持された前記アルミニウム製品(アルミニウム製ラジエータフィン)を得た。なお、得られたアルミニウム製品における触媒の担持量は、アルミニウム製品の容量1Lあたり45gであった。また、ベーマイト層を形成していないアルミニウム製品の表面を走査電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、図3に示すように、表面は平滑であることが確認された。
実施例1および比較例1で得られた大気浄化用触媒を備えたアルミニウム製品(アルミニウム製ラジエータフィン)をそれぞれ用いて、以下のようにして密着性の評価試験を実施した。すなわち、先ず、得られたアルミニウム製品の重量を測定した。次いで、そのアルミニウム製品に対してイオン交換水中での超音波洗浄(超音波の周波数:38kHz、出力:120W、照射時間:120分)を施し、60℃の熱風で20分間乾燥させた後、再度重量を測定した。そして、超音波洗浄前後のアルミニウム製品の重量を比較して、アルミニウム製品に担持されている触媒の残存率(超音波洗浄後の触媒の重量/超音波洗浄前の触媒の重量)を求めた。
実施例1および比較例1で得られた大気浄化性能を有するアルミニウム製品(触媒の密着性の評価試験後の試料)を用いて、図4に示すオゾン分解除去性能評価装置を用いてそれぞれのオゾン分解除去性能を評価した。図4に示すオゾン分解除去性能評価装置の触媒床1(内径30mm)に、前記大気浄化性能を有するアルミニウム製品(アルミニウム製ラジエータフィン、直径30mm×厚み16mm)を設置した。この石英管2中の触媒床1に、500体積ppmのオゾンと20体積%の酸素とを含む混合気体(残りは窒素)を入ガス温度が約35℃、約50℃または約100℃、流量が10L/分の条件で供給し、触媒床通過前後の混合気体中のオゾン濃度を測定してオゾン分解除去率を算出した。その結果を図5に示す。
Claims (4)
- 表面に0.2〜0.5μmの厚みのベーマイト層が形成されているアルミニウム製品と、前記アルミニウム製品の表面にバインダーを介して担持されているオゾンを含有する大気浄化用触媒とを備えており、前記大気浄化用触媒がMnO 2 、CeO 2 、Fe 2 O 3 、Co 3 O 4 、NiO、Ag 2 O、Cr 2 O 3 、V 2 O 5 、CuOおよびMoO 3 からなる群から選択される少なくとも1種であり、前記アルミニウム製品がアルミニウム製熱交換器であることを特徴とするオゾンを含有する大気浄化性能を有するアルミニウム製品。
- 前記ベーマイト層が、アルミニウム製品を80℃以上の熱水または水蒸気に5分以上接触せしめて前記アルミニウム製品の表面に析出させたアルミニウム水酸化物からなる層であることを特徴とする請求項1に記載の大気浄化性能を有するアルミニウム製品。
- アルミニウム製品の表面に0.2〜0.5μmの厚みのベーマイト層を形成せしめる第一の工程と、オゾンを含有する大気浄化用触媒とバインダーとを含有するスラリーを前記アルミニウム製品の表面に付与する第二の工程と、前記バインダーを固化させて前記アルミニウム製品の表面に前記バインダーを介して前記大気浄化用触媒を担持せしめる第三の工程とを含み、前記大気浄化用触媒がMnO 2 、CeO 2 、Fe 2 O 3 、Co 3 O 4 、NiO、Ag 2 O、Cr 2 O 3 、V 2 O 5 、CuOおよびMoO 3 からなる群から選択される少なくとも1種であり、前記アルミニウム製品がアルミニウム製熱交換器であることを特徴とするオゾンを含有する大気浄化性能を有するアルミニウム製品の製造方法。
- 前記第一の工程が、アルミニウム製品を80℃以上の熱水または水蒸気に5分以上接触せしめて前記アルミニウム製品の表面にアルミニウム水酸化物を析出させるベーマイト処理工程であることを特徴とする請求項3に記載の大気浄化性能を有するアルミニウム製品の製造方法。
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