KR930004037B1 - 열교환 코일용 살균성 보호피막과 그 피복방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

열교환 코일용 살균성 보호피막과 그 피복방법
본 발명은 열교환 코일에 대한 살균성 보호피막과 그 피복방법에 관한 것으로서, 본 출원은 로버트, 에이 취, 맥인토슈씨(Robert H. McIntosh)에 의하여 1988.5.5에 출원된 미합중국 일련번호(U.S.S.N.) 190,370호의 일부 계속출원이다.
1987.4 27에 제출된 U.S.S.N. 047,561호의 일부 계속출원에서는 "살균성도출 조직과 그것의 제조방법"(Biocidal Delivery System and Method of Preparation Thereof)으로 되어 있고, 1984.8.9에 출원되어 지금은 포기중인 U.S.S.N.635,728호, 1985. 8. 2에 출원되어 역시 포기중인 U.S.S.N. 781,710호의 일부 계속출원, 1985. 3. 19에 출원되어 역시 포기중인 U.S.S.N. 713,445호, 1985.5.21에 출원되어 미합중국 특허번호 4,647,601호로 등록중인 U.S.S.N. 736,652호, 1985. 6.13에 출원되어 지금은 포기중인 U.S.S.N.744,730호, 1984. 3. 8에 출원되어 지금은 포기중인 U.S.S.N. 570,952호의 일부 계속출원과 1983.8.16에 출원된 U.S.S.N. 523,734호의 계속출원, 1981.1.19에 출원되어 지금은 포기중인 U.S.S.N. 226,006호의 계속 출원, 1978.8.4에 출원되어 지금은 포기중인 U.S.S.N. 930,879호의 계속출원 등 여러출원에서는 동일인에 의하여 "미세 살균 조성물과 그의 제조방법"(Microbiocidal Composition and Method of Preparation Thereof)로 표제되어 있다.
본 발명은 열교환 코일에 대한 피막과 그 피복방법에 관한 것이다.
열 교환기는 정형적으로 코일내측의 물이나 후레온(크로로 후루오로 카본 : chlorofluorocarbon)이 코일 주변의 공기로 흐르는 것과 같이 한 유체로부터 다른 유체로 열을 전달하는 금속코일로 되어 있다. 그런 코일의 실례는 에어코 히-타, 냉장고 및 제습기 등에서 볼 수 있다. 이들 코일은 보통 동, 철, 황동과 같은 금속을 비롯하여 아연, 망간, 규소, 크롬, 니켈, 마그네슘 및 탄소 등으로된 합금으로 제조된다. 이들 금속들은 높은 열전도율로 열교환기에서 필요한 재료이다. 알미늄 열교환기에 사용되는 알미늄은 철보다 가볍고 열교환물질로서 더 효과적이기 때문에 차량 에어컨에 알미늄 교환기가 널리 사용된다.
금속 열교환 열전달성 때문에 이용되어지기는 하나 장기 사용과 공기노출로 인하여 적어도 세가지의 여러 열악한 조건을 증가시킨다.
첫번째로, 금속코일의 표면이 습기 또는 공기중의 화학물질에 노출됨으로서 부식된다. 공기속의 습기는 냉각코일에 응축되어 표면에 물이 생기게 하는 원인이 된다. 또한 코일을 부식케하여 식각(etching)을 하고 곰보가 되게 한다.
위와 같은 현상은 코일의 강도를 약화시키고 사용기간과 장치의 효율을 저하시키면 공기속에 염분이 많은 지역에서는 더욱 심하다.
둘째로, 열교환 금속코일 표면에 먼지나 다른 미립자물질이 침적하여 "막힘현상"(fouling)을 나타내게 된다. "막힘"현상은 일반적으로 열전도성이 낮은 미립자물질이 코일표면을 덮음으로서 열전도효율을 감소시키며 뿐만 아니라 나쁜 냄새를 풍긴다.
셋째로. 금속 열교환 코일을 사용하는데 있어서 가장 중요한 문제는 아마도 표면에 박테리아나 균이 성장하여 쌓이는 것일 것이다.
이들 유기체들은 습기나 미립자 물질이 존재함으로서 표면에 쌓여 번식하려는 경향이 있다.
특히 흑색구균(Aspergillus niger), 아스펠기루스 푸레바스(Aspergillus flavus), 페니시린 퓨니큐로감(Pen-cillin funiculogum)과 같은 균류와 황색 포도상구균(Sta-phylococcus aureus : 그람양성(Gram-positive)] 녹농균[Pseudomonas aeroginose : 그람음성(Gram-negative)]과 같은 박테리아는 습기나 미립자물질의 존재로 성장한다고 알려져 있다.
이들 유기체들은 악취가 나는 환경을 만들고 알레르기 문제를 악화시킨다. 더구나 낮은 전도율을 가지므로 열전도율을 감소시킨다. 박테리아나 균의 성장은 특히 자동차에 사용되는 에어컨과 히-타 장치에 중요한 문제가 되어 있다.
예를 들면 자동차 에어컨 가동시 펜(Fan)이 열교환 코일 표면에 공기를 불게하여 차내로 미립자물질이나 박테리아의 축적물을 불어넣게 된다. 또한 강하고 습한 악취를 가끔 느끼게 하며 그 냄새는 불쾌할 뿐만 아니라 건강에도 좋지 않다. 이들 불어들어온 부스러기와 유기체들은 눈이 붓고 진물르며, 콧물이 나고, 목에 염증을 일으키거나 천식반응과 같은 알레르기성 반응의 원인이 된다.
한편, 냉장고와 냉동기에서는 펜이 냉각코일을 통하여 식품저장실로 공기를 불어넣게 된다. 더구나 냉각이 정지될 경우 예를 들면 냉장고에 접전이 안되었을 때에는 그 유기체들이 먼저 녹아 증식을 시작하게 된다.
금속 열교환 코일을 사용함으로서 생기는 전술한 세가지 문제들 즉, 부식, 후아우링, 유독물의 축적 등은 서로 연관하여 악화시킴이 분명하다. 즉, 후아우링 및 축적현상은 코일상에 부식이 있을 때 더 빨리 발생하며 유기체들은 섭취할 미립자물질이나 습기가 있는 경우 더 빠른 비율로 번식한다. 따라서 코일표면의 부식 후아우링 및 유독물의 축적을 감소시키려면 금속 열교환기 피막을 개량하기 위하여 강하고 긴 휄트가 필요하게 된다. 그러한 바람직한 피막은 질기고 효과적이어야 하며 코일을 제조하는데 응용될 수 있는 그러한 것이어야 한다.
따라서 습기와 다른 화학물질로 인하여 생기는 부식으로부터 열교환기 코일의 표면을 보호하고 먼저, 미립자물질 및 유기체들이 집적되는 것을 방지하며 제조규모에 적절한 열교환기 코일 피막과 단순하고 효과적인 상기 열교환기 코일에 대한 살균성 보호피막을 형성시키는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 열교환기 코일에 대한 살균성 보호피막과 그 피막을 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 코일은 다음과 같은 일반식을 갖는 화합물과 결합한 유기 내수성 중합체를 함유하는 중합조성물로 피복된다.
일반식 :
상기식에서, R와 R'는 탄화수소 혹은 치환된 탄화수소로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택된 것이며, R와 R'중 하나는 수소일 수도 있고, X는 수소이온, 제1족 금속이온, 제2족 금속이온, 천이금속이온 이거나 혹은 치환된 암모늄 이온과 같은 유기이온이며, 적어도 자유 수산기가 하나는 있어야 한다.
본 발명에서 중합체 또는 공중합체는 알켄, 디엔, 비닐에스텔, 아크릴산, 메타크릴레이트, 할로겐화 비닐, 스티렌, 혹은 할로겐화 비닐리덴 들로부터 만든다. 적어도 중합체의 수소중의 어느 것이 불소로 치환되는 것이 바람직하다. 중합조성물은 점토, 탄산칼슘, 규조토, 아루미나트리하이드레이트, 황산 바륨, 활석, 규산칼슘 및 규산마그네슘 등과 같은 연신제 혹은 충진제를 중량으로 0.5-10% 범위내로 함유한다.
열교환 코일을 상기 중합조성물의 분산계내에 담근다던가 코일상에 분무시킨다던가 혹은 솔로 칠하던가 하므로 0.5-5.0밀리미터(mils)의 두께로 피복시킨 다음 열 또는 열 없이 건조시킨다. 본 피막은 우수한 내부식성을 제공하고 코일상의 먼지 및 다른 미립자 물질의 축적으로 생기는 막힘(fouling)현상을 최소화 시키는데 공헌한다. 또한 균과 박테리아에 대하여 장기간 살균력을 유지하게 된다.
이상과 같이 구성된 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 열교환기 코일에 대한 "살균성 보호피막(biocidal protective coating) 및 그의 피막을 형성시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 일반식을 갖는 화합물과 결합된 유기 내수성 중합체들로 이루어지는 중합화합물로 피복되어진다.
일반식 :
상기 식에서, R와 R'는 탄화수소나 치환된 탄화수소로 구성되는 그룹으로부터 독립적으로 선택되어지고, R 혹은 R'중 하나는 수소일 수 있으며, X는 수소이온, 제1족 금속이온, 제2족 금속이온, 천이금속이온 및 치환된 암모늄 이온과 같은 유기이온이고, 적어도 하나의 자유 수산기를 가지고 있다.
본 발명에서 말하는 중합체 혹은 공중합체는 알켄, 디엔, 비닐에스텔, 아크릴산, 아크로레인, 알킬메타크리레이트, 메타크릴산, 아크릴로 니트릴, 할로겐화비닐, 스티렌 혹은 할로겐화 비닐리덴으로부터 만들어진 것이며, 또는 그들이 사용되는 경우도 있다.
상기 단량체의 예로서는 에치렌, 프로필렌, 부텐, 2-메틸-2-프로펜, 펜텐, 3-메틸-1-부텐, 1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 크로로프렌, 비닐프로피오네이트, 비닐아세테이트, 비닐 부틸레이트, 메톡시에티렌, 에톡시에틸렌, 프로폭시에티렌, 아크릴산, 아크리로니트릴, 메틸메타크리레이트, 에틸메타크리레이트, 프로필메타크리레이트, 부틸메타크리레이트, 이소부틸메타크리레이트, 염화비닐, 폴리테트라후루오로에티렌, 폴리크로로트리후루오로에티렌, 취하비닐리덴, 취화 비닐, 불화비닐, 염화비닐리덴, 취화비닐리덴과 불화비닐리덴 등을 들 수 있다.
적어도 이들 단량체의 수소들은 피막의 내부식성을 증대시키기 위하여는 할로겐(불소가 바람직)으로 치환되는 것이 필요하며 염소나 취소도 사용되는 경우가 있다.
예상되는 균등물은 본 발명에서 말하는 것과 같이 알킬 인산과 결합하여 중합시 내수성인 살균성 보호피막을 만들 수 있는 어떤 단량체를 포함한다.
불소중합물은 전형적으로 광범위한 화학적 환경조건에 노출되어도 견디어 낼 수 있으며 어느 것은 -700℃로부터 760℃의 고온까지 사용할 수 있는 것도 있다.
대부분의 불소중합물들은 유기용매에 녹지 않으며 어떤 것은 강산이나 강염기에 의하여도 영향을 받지 않는다. 또한, 연소를 조장하지도 않을 것이다.
본 발명에서 사용되는 안정된 중합물질의 예로서 t2-1 NPA Soil and Stain Repellent)를 들 수 있는데 그것은 이.아이.듀퐁 회사에 의하여 만들어진 특허조성물인 불소화학제품 및 비불소화학제품들이며, 다관능성의 과불소화 알킬에스텔(perfluo-roalkyl ester)과 과불소화 알킬 메타크리레이트(perfluo-roalkylmethacrylate)의 공중합체를 포함한다.
과불소화 중합체(Perfluorinated polymer)는 단독으로 사용되거나 혹은 비불소화중합체(nonfluorinated polymer)와 같이 사용될 수 있다.
또한 선택적으로 상이한 과불소화 중합체끼리 같이 사용할 수도 있으며, 비불소화 중합체들 끼리 사용되거나 불소화중합체들과 함께 사용된다. 나아가 과불소화단량체들은 열교환기 피막을 만드는데 적당한 중합체가 되기 위하여 비불소화단량체어와 중합한다.
본 발명에 의한 알켈인산(alkyl phosphoric acid) 혹은 다음과 같은 일반식을 갖는 그들의 염들은 살균성을 갖는 피막을 만들 중합체와 결합된다.
일반식 :
상기식에서, R와 R'는 탄화수소와 치환된 탄화수소로 이룩된 그룹으로부터 독립적으로 선택되며 그중 하나는 수소일 수도 있다.
X는 수소이온, 제1금속이온, 제2족금속이온, 천이금속이온, 혹은 암모늄이온과 유기이온이다.
탄화수소 그룹의 예로서는 직쇄, 측쇄, 혹은 탄소수 2-24를 가지며, 2-12개의 산화에틸렌 단위 혹은 산화프로필렌 각각 갖는 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌, 2-(12개의 산화에틸렌 단위를 함유하는 알킬페녹시 폴리옥시에틸렌, 산화에틸렌과 페놀알킬사슬에 2-24개의 탄소를 갖는 알킬페녹시폴리옥시에틸렌, 혹은 에틸렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨 등과 같은 폴리하이드록시화합물 등을 갖는 환식 알킬기를 포함하는 알킬, 아릴, 아랄킬 및 알카릴기 등을 함유하는 그룹을 들 수 있다.
나아가 이들 탄화수소들은 유기기 혹은 염소, 불소, 취소, 옥소 등과 같은 무기물의 일부와 치환되기도 한다. 이들 화합물의 살균성은 본문에 참고로 인용된 1987. 4. 27 로버트, 에이취, 맥인토슈에 의하여 동시계류 출원인 U.S.S.N. 047,561호의 "마이크로 바이오시달 조성물과 그의 제조방법"에 기술되어 있다.
알킬인산 및 그들의 유도체들이 중량으로 10%이내(되도록 1-5%에서)에 범위에서 혼합된다. 측쇄속에 직접 알킬 인산을 결합시키는 중합체가 선택적으로 사용된다.
예를 들면 측쇄에 수산기를 갖는 산성비활성 중합체는 알킬인산중합유도체 혹은 방향족인산 중합유도체를 만들기 위하여 인산과 반응할 것이며, 그대로 사용되거나 살균성 조성을 형성시키기 위하여 제1족금속, 제2족금속, 천이금속 등으로 부분적으로 중화된다.
본 발명에 사용되는 제1족금속이온은 수소, 리튬, 나트륨과 칼륨이며, 제2족 금속이온은 마그네슘, 칼슘, 아연이고, 천이금속이온은 스칸듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 철 코발트, 니켈, 이뜨륨, 질코늄, 니오븀, 모리브덴, 테크네튬, 루데늄, 로듐, 팔라듐, 란타늄, 하후늄, 탄타룸, 월후람, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금 등이 될 것이다.
중합체에 점토, 탄산칼슘, 규조토, 아루미나트리하이드레이트, 황산바륨, 활석, 규산칼슘 및 규산마그네슘과 같은 비중합체인 연신제나 충진제를 중량으로 0.5-10% 범위내에서 혼합한다. 본문에 참고로 인용된 "로버트 맥인토슈"가 1988.5.5 제출한 U.S.S.N. 170,370호 동시 계류 출원 "살균성 도출조직 및 그의 제조방법" "Biocidal Delivery System and Method of Preparation Thereof"에서 언급된 바와 같이 규조토 혹은 넓은 표면을 갖는 미세한 불활성 물질과 같은 담체들은 살균성 물질이 유기체내에서 오래동안 활성을 유지할 수 있도록 그 시간을 연장시켜준다.
치환된 알킬인산은 담체표면에 흡착되며 오랜시간에 걸쳐 천천히 이탈된다. 사용되는 또다른 물질의 양이온 합성수지와 자유중합체로 예로서 4기의 아민자리와 자유아민기능을 가지며, 중합미세캡슐(Polymeric microcapsules)을 갖는 치틴, 젤라틴, 교원질 등을 사용한다. 모노 알킬인산은 P2O5를 알콜과 반응시키거나 혹은 당업자에 잘 알려져 있는 다른 방법에 의하여 만들어진다.
실용상 사람들은 모노알킬인산을 선택하여 구입 사용할 것이다. 3몰의 알콜과 반응하는 1몰의 P2O3는 디-알킬 인산과 모노알킬인산의 혼합물을 만든다. 디-알킬인산은 모노알킬인산보다 강산이기 때문에 염을 만들기 위하여 생성물에 가해지는 염기와 우선적으로 반응한다. 예를 들면 1.0몰의 모노알킬인산과 1.0몰의 디-알킬인산은 1.3몰의 아민과 반응하여 대략 1.0몰의 암모늄의 알킬포스페이트, 0.3몰의 암모늄모노알킬 하이드로겐 포스페이트와 0.7몰의 모노알킬인산을 생성한다. 바람직스런 실시예에서 모노알킬인산이 그의 암모늄염을 만들기 위하여 유기치환된 아민과 부분적으로 중화한다. 대신에 알킬인산은 제1족금속, 제2족금속, 천이금속으로 부분적인 치환이 되는 수가 있다.
예로서 알킬인산은 자신의 나트륨 혹은 칼륨염을 만들기 위하여 각각 수산화나트륨 혹은 수산화칼륨과 부분적인 중화를 한다. 알킬인산은 초산 마그네슘 혹은 초산아연과 대응하는 염을 만들기 위하여 선택적으로 부분적인 중화를 한다.
마그네슘과 아연은 +2가의 산화상태에 있음으로 각 아연과 마그네슘 이온은 두 분자의 알킬연산과 결합할 것이다.
알킬인산이 살균력의 1차적인 원인인것 처럼 보이나 양이온의 선택여하에 따라 살균력은 주로 항그람-네가티브(anti-Gram-negative) 살균력에 영향을 준다.
또한 살균력은 디알킬치환 인산에스텔(di-alkyo substituted phosphoric acid ester)과 모노-알킨 치환 인산에스텔과의 상관비율이 그의 변화함수가 된다.
중합합성물에는 성능을 향상시키기 위하여 계면활성제가 함유된다. 중합된 피복은 코일을 침액시키거나 부라싱 또는 분무등으로 입혀지며 그후 열 또는 열없이 건조된다. 당업에 종사하는 사람들은 전술한 설명을 사용함으로서 더 이상의 노력없이도 본 발명을 아주 광범위하게 이용할 수 있다고 믿어진다.
따라서 다음의 특수한 실시예는 본 설명에서 빠진 부분을 나타내는 것이 아니라 단순한 예시로서 해석되어야 할 것이다. 앞으로 조성물의 퍼센테이지는 별다른 지적이 없는 한 중량에 관한 것이다.
1몰의 P2O5에 100℃에서 강하게 교반하면서 3몰의 2-에틸 헥사놀을 서서히 가한다. 반응은 약 2시간만에 끝난다. 반응의 진전은 위의 염기용액으로 산을 적정함으로서 알 수 있다.
반응생성물은 모노(2-에틸헥실)인산[mon-(2-ethylhexyl)phosphoric acid]와 디-(2-에틸헥실)인산이 된다. 균의 항살균력은 트립트케이스콩 배양 한천배치(trypticase soy nu-trient agar) 혹은 다른 적당한 매체위에 미생물을 바르고 한천속으로 직경 6미리깊이 5미리의 구멍을 뚫고 그 구멍으로 희석되지 않은 시험화합물을 0.05미리리터를 넣어 시험한다. 배양접시(petri-dish) 30℃에서 24시간 배양된 후 미생물의 성장에 대하여 시험한다.
시험화합물이 들어있는 구멍주변의 깨끗한 면적의 직경이 살균력의 척도가 된다.
[실시예 2]
알킬 인산 혼합물의 암모늄 염을 만들기 위하여 실시예 1로부터 얻어진 생성물을 비스-(2-하이드록시에틸)코코아민(bis-(2-hydro-xyethyl)-cocoamine)과 같은 아민과 반응시킨다.
예를 들면 1.3몰의 비스-(하이드록시에틸)-코코아민에 75% 에타놀 수용액에서 pH가 대략 2-5가 될때까지 실시예 1의 반응생성물(모노알킬인산과 디알킬인산이 같은 양으로 혼합된 것으로 추측되는) 2.0몰이 천천히 가해진다. 그 반응은 대략 60°-120℃의 온도 범위 안에서 일어난다.
[실시예 3]
53그램의 2-에틸헥실 인산이 15그램의 아세트산 아연[Zn(OCO2CH3)2·2H2O]과 혼합되어 알킬인산 혼합물의 아연염이 만들어진다. 이들 시약은 혼합되고 아세트산은 진공증류가 제거된다.
[실시예 4]
알킬인산 혼합물의 마그네슘염은 20그램의 아세트산 마그네슘과 53그램의 2-에틸헥실 인산과 반응시킴으로서 만들어진다. 시약들은 혼합되고 데워져 아세트산은 진공증류로 없앤다.
[실시예 5]
인산마그네슘과 인산아연화합물을 씻어서 "스텐다드 카트 매소드"(standard cut method) 시험절차에 따라 살균력에 대한 평가를 한다. 살균된 배양 한천 용액이 준비되고 여기에 24시간 배양된 "스타필로 코코우스 아우레우스 "(Staphylococcous aureus) : 양성그램(Gram-positive) 또는 세우도 모나스 아에루퀴노사(Pseudomonas aeruginosa) : 음성그램(Gram-negative) 생물체가 접종된다.
접종된 한천은 100×15미리의 살균된 배양접시에 부어지고 실온에서 굳어질 때까지 방치된다. 굳어진 다음 화합물을 시험하기 위하여 작은 저장기에 구멍을 낸다. 한 오목한 부분에 인산마그네슘을 다른쪽에 인산아연을 넣는다.
다음 그 판은 30℃에서 24시간 배양되며 생물억제범위를 시험하게 된다. 스타필로코오우스의 억제구역은 인산마그네슘의 경우 15미리이고 인산아연의 경우 19미리이였다.
세우도모나스의 억제는 관찰되지 않았으나 그 결과는 알킬인산의 제2족과 천이금속염들 살균력을 갖는 다는 것을 분명히 나타내준다.
상기한 조성을 갖는 알킬인산 0.25-10%와 중합물 90-99.75%의 비율로 서로 혼합한다. 또한 에톡시레이트드노닐페놀(ethoxylated nonylphenol)과 같은 비이온성인 계면활성제가 2.5%까지 가해질 수 있으며 나아가 연신제와 충진제가 이들 중합조성물에 가해지기도 한다.
[실시예 6]
열교환기에 대한 살균성 보호피막은 0-5%의 다기능성 과불소화 알킬에스텔과 1-10%의 과불소화알킬메틸 아크릴레이트와의 공중합체를 함유하는 테후론 엔.피.에이.얼룩 및 녹방지제(NPA soil and stain repellent)와 같은 그러한 95% 과불소화중합체 분산계와 실시예 2에 따라 만들어진 2.5%의 부분적으로 중화된 알킬일산 그리고 2.5%의 에틸옥시레이티드 노닐페닐(ethoxylated nonylphenol)의 비율로 혼합됨으로서 만들어진다.
[실시예 7]
열교환기 코일의 살균성 보호피막은 47.5%의 액상 테후론 엔.피.에이 얼룩 및 녹방지제, 불소화합물 분산제, 47.5%의 폴리에티렌 유탁액, 2.5%의 실시예 2에서 만들어진 부분적으로 중화된 알킬인산 및 2.5%의 에톡시레이티드노닐페놀(계면활성제)의 조성을 선택적으로 갖는다.
예를 들면 계면활성제는 실시예 2의 생성물과 혼합되어 테후론 분산계에 가하여진다. 그런 후 폴리에틸렌 유탁액이 테후론 혼합물에 가해진다. 위의 조성은 피막으로 바로 사용될 수 있는 조성이다.
[실시예 8]
열교환기 코일의 살균성 보호피막도 액상불소화합물 분산계의 47.5%의 테후론 엔.피.에이.얼룩 및 녹 방지제, 47.5% 에틸렌비닐아세테이트유탁액, 실시예 2에서 만들어진 부분적으로 중화된 2.5%의 알킬인산 및 2.5%의 에톡시레이티드노닐페놀로부터 만들어진다.
본 피복은 동, 철, 황동, 알미늄, 혹은 아연, 망간, 규소, 크롬, 니켈, 마그네슘, 탄소 등을 함유하는 금속 합금 등으로된 여하한 금속코일에도 응용된다.
코일은 본 중합조성물로 씌워지며 그 방법은 본 중합조성물의 분산계에 코일을 담그거나, 코일위에 분무시키거나 부라싱(brasshing)함으로서 이루어지고 요망되는 두께는 아마도 2-5밀스(1밀=3/1000인치)까지 씌워진다.
[실시예 9]
코일은 과불소화 중합체와 실시예 2에서 만들어진 부분적으로 중화된 알킬인산을 함유하는 분산계에 담그어지며 수초 내지 10분간 50-150℃의 온도범위내에서 건조된다.
코일은 요구되는 두께까지 씌워질 수 있다.
[실시예 10]
코일은 98%엔.피.에이 불화탄소, 실시예 2에서 만들어진 부분적으로 중합된 2%의 알킬인산을 함유하는 분산계에 담그고 10분간 180℃에서 건조한다.
코일은 3온즈의 혼합물로 씌워진다.
[실시예 11]
코일은 98%엔.피.에이 불화탄소와 실시예 2에서 만들어진 부분적으로 중합된 2%의 알킬인산을 함유하는 분산계로 분무되어 10분간 180℃에서 건조되며 혼합물 3온즈로 씌워진다.
[실시예 12]
코일은 98%엔.피.에이 불소화 탄소와 실시예 2에서 만들어진 부분적으로 중화된 알킬인산을 함유하는 분산계로 칠하여져 10분간 180℃에서 건조되며, 3온즈의 혼합물로 씌워진다.
[실시예 13]
실시예 10에서 만들어진 피막도 건조되고 그 코일은 냉각된 상태에서 700시간(자동차 에어콘의 통상적인 3년간 사용기간과 대체로 맞먹는) 동안 처리되지 않은 코일과 함께 사용된다.
700시간 후 피막은 코일은 물이나 공기로 운반되는 다른 화학물질에 노출됨으로서 생기는 부식의 징조는 보이지 않았다. 피복된 코일과 그렇지 않은 것과의 눈에 보이는 차이는 피복된 코일상에는 미립자 물질이 적게 집적하여 "후아우링" 현상이 적게 나타나는 것을 암시하였다.
[실시예 14]
실시예 10에서 만들어진 코일은 피복되지 않는 코일과 함께 21일간 분무상태의 염 미세입자(염화나트륨)에 접촉시켜 외관상 비교를 하였다. 테후론 엔.피.에이 얼룩 및 녹 방지제와 부분적으로 중화된 알킬 인산으로 피복된 코일은 염분으로 우묵하게 들어감으로서 생기는 부식에 대한 증조는 없었다. 목격되는 관측으로는 피복된 코일은 그렇지 않은 피막보다 미립자 물질이 적게 쌓이는 것으로 나타났다.
[실시예 15]
98% 폴리아크리레이트와 2%의 실시예 2로부터 만들어진 부분적으로 중화된 알킬인산, 98% 폴리에티렌과 2%의 실시예 2로 만들어진 부분적으로 중화된 인산, 97.5%의 폴리아세트산비닐과 2.5%의 실시예 2로 부터 만들어진 부분적으로 중화된 5%의 알킬인산을 갖는 95% 테후론 엔.피.에이 얼룩과 녹방지제의 4종류의 코일이 따로따로 만들어졌다.
이들 코일은 아스펠기리스나이젤(Aspergillis niger), 아스펠기리스후레바스(Aspergillis flavus) 및 페니시린 후아니큐로감(Penicillin funiculogum)로 접종된다.
피복되지 않는 코일에게도 같은 것들이 접종되었다. 이들 코일은 21일 동안 냉각된 곳에서 계속적으로 가동된 후 세균의 성장에 대하여 관찰하였다.
표 1에서 보는 바와 같이 피막이 안된 코일은 14일 후 세균의 많은 성장을 나타내고 폴리아크리레이트와 폴리에틸렌피복을 한 것은 21일 후에 가벼운 세균성장을 나타냈을 뿐이며, 한편 폴리비닐아세테이트는 21일 후 중간적인 세포성장을 했을 뿐이다.
세균성장에 대한 우수한 성장은 5%의 부분적으로 중화된 알킬인산과 화합한 불소화탄소에 의해 나타났으며 이 경우 21일 후의 세균성장은 전혀 없었다.
[표 1]
세균 성장에 대한 저 항성
상기표에서, 0은 성장이 전연 없음(우수한 저항)
1은 성장의 흔적 있음(대단히 양호한 저항)
2은 성장이 약간 있음(양호한 저항)
3은 성장이 보통임(약간 저항)
4는 성장이 많음(저항 없음)을 나타낸다.
[실시예 16]
알루미늄판이 95%엔.피.에이 얼룩 및 녹 방지제 2.5%의 실시예 2의 생성물 및 2.5%의 엑크소틸레이티드노닐페놀(exothylated nonylphenol)로 피복되어졌고 그 위에 묽은 배양한천으로 얇게 입혀졌다.
한천은 "스타피로코카스 아우레우스"와 "세우도모아스 아에로기노사"의 두가지에 접종되어져 그 알루미늄 판은 72시간 이상 배양되었다. 한천과 피막사이의 접촉면에서의 세균의 성장은 볼 수 없었다.
[실시예 17]
사용전과 사용 700시간 후의 실시예 10에 대한 전자 현미경 X-레이분석결과 중합조성물 내에 약 50%의 인이 남아있는 것이 발견되었다.
본 발명은 바람직한 실시예에 관하여 이미 기술되었는 바, 열교환기 금속코일피막에 대한 변화, 변경 및 피복방법은 당입자들에게는 전술한 발명의 자세한 설명으로부터 관찰될 것이다.
이들 모든 변화와 변경은 특허청구범위에 포함되어 있다.

Claims (33)

  1. (1) 열교환기의 표면에 접착되는 내수성 유기중합물질과 (2) 다음과 같은 일반식을 갖는 치환된 인산의 살균유효량을 함유하는 것을 특징으로 하는 열교환기 피막.
    상기 식에서, X는 유기이온그룹, 수소이온, 제1족금속, 제2족금속, 천이금속들로부터 선택된 것이고, R와 R'는 24개 이하의 탄소원자를 갖는 탄화수소와 치환된 탄화수소로 구성된 그룹으로부터 선택된 것이며, R나 R'의 하나는 수소일수 있고, 적어도 한개의 자유수산기가 있어야 한다.
  2. 제1항에 있어서, X+가 암모늄인 것을 특징으로하는 열교환기 피막.
  3. 제1항에 있어서, X+가 다음과 같은 일반식을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기 피막.
    [일반식]
    상기 식에서, R1은 C1-28인 탄화수소그룹과 탄소원자 2-18개를 갖는 하이드록시 알킬그룹으로부터 선택된 것. R2는 탄소수 8-18인 알킬그룹.
  4. 제1항에 있어서, X+이 비스-(2-하이드록시에틸)-코코아민인 것을 특징으로 하는 열교환기 피막.
  5. 제1항에 있어서, R와 R'가 수소와 2-에틸헥실로된 그룹으로부터 선택되어지는 것을 특징으로 하는 열교환기 피막.
  6. 제1항에 있어서, 중합물질이 알켄, 디엔, 비닐 에스텔, 아크릴산, 메타 아크릴산, 알킬메타크리레이트, 할로겐화비닐이거나 그들의 혼합물, 스티렌 혹은 할로겐화 비닐리덴으로부터 만들어지며, 상기 단량체의 수소원자중 어느것이 불소로 치환된 중합체 혹은 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 열교환기 피막.
  7. 제6항에 있어서 중합물질이 과불소화 되는 것을 특징으로 하는 열교환기 피막.
  8. 제6항에 있어서, 중합물질이 다기능성 과불화알킬에스텔을 함유하는 것을 특징으로 하는 열교환기 피막.
  9. 제6항에 있어서, 중합물질이 과불화알킬, 메타크시레이트 중합체 혹은 공중합체를 함유하는 것을 특징으로하는 열교환기 피막.
  10. 제6항에 있어서, 중합물질이 테후론 엔.피.에이 얼룩 및 녹방지제를 함유하는 것을 특징으로 하는 열교환기 피막.
  11. 제1항에 있어서, 중합체의 측쇠에 결합된 치환된 인산을 특징으로 하는 열교환기 피막.
  12. 제1항에 있어서, 외피막은 비이온성 계면활성제를 포함함을 특징으로 하는 것.
  13. 제1항에 있어서, 외피막은 비중합 연신제를 포함함을 특징으로 하는 것.
  14. 제13항에 있어서, 점토, 탄산칼슘, 규조토, 아루미나트리 하이드레이트, 황산바륨, 활석, 규산칼슘 및 규산 마그네슘으로 된 그룹으로부터 선택된 비중합 연신제를 특징으로 하는 열교환기 피막.
  15. 제14항에 있어서, 중량비 1.5-10% 범위내에서 가하여진 비중합 연신제를 특징으로 하는 열교환기 피막.
  16. 내수성, 유기중합체와 다음과 같은 일반식을 갖는 치환된 인산의 살균 유효량을 함유하는 중합조성물을 칠하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
    [일반식]
    상기 일반식에서, X는 유기이온, 제1족금속, 제2족금속, 천이 금속으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것.
    R와 R'는 탄소수 24개 이하인 탄화수소와 치환된 탄화수소로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되고 적어도 한개의 자유수산기를 갖는 것임.
  17. 제16항에 있어서, X+가 암모늄 이온인 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, X+가 다음과 같은 일반식을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
    상기 일반식에서, R1은 C1-18의 탄화수소로 이루어지는 그룹과 탄소수 2-18의 하이드록시 알킬그룹으로 부터 선택된 것이며, R3는 탄소수 8-18을 갖는 알킬그룹임.
  19. 제16항에 있어서, X+가 비스-(2-하이드록시에틸)-코코아민인 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  20. 제16항에 있어서, R와 R'가 수소와 2-에틸헥실로 구성되는 그룹으로부터 선택되어지는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  21. 제16항에 있어서, 중합물질이 알켄, 디엔, 비닐에스텔, 아크릴산, 메타크릴산, 할로겐화비닐, 스티렌, 할로겐화 비닐리덴으로부터 만들어지고 이들 단량체의 적어도 몇개의 수소가 불소로 치환된 중합체 또는 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 과불소화된 중합물질을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 중합물질이 다기능성 과불화 알킬 에스텔을 함유하는 것을 특징으로하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  24. 제21항에 있어서, 중합물질이 과불화 알킬 메타크리레이트 중합체 혹은 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  25. 제21항에 있어서, 중합물질이 테후론 엔.피.에이 얼룩 및 녹 제거제를 함유하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복한 방법.
  26. 제16항에 있어서, 중합체의 측쇄에 결합된 치환된 인산을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  27. 제16항에 있어서, 비이온성 계면활성제로 중합 조성물을 제공하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  28. 제16항에 있어서, 비중합성 연신제로 중합조성물을 제공하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 점토, 탄산칼슘, 규조토, 아루미나트리 하이드레이트, 황산바륨, 활석, 규산칼슘 및 규산마그네슘을 이루는 그룹으로부터 선택된 비중합성 연신제를 특징을 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  30. 제28항에 있어서, 중량비 0.5-10% 범위내에서 가하여진 비중합성 연신제를 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  31. 제16항에 있어서, 중합조성물을 피복제의 분산계에 코일을 담금으로서 칠하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  32. 제16항에 있어서, 중합조성물을 코일에 분무시킴으로서 칠하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
  33. 제16항에 있어서, 중합조성물을 코일에 부라싱함으로써 칠하는 것을 특징으로 하는 열교환기 코일을 피복하는 방법.
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