具有功能层的产品及其制造方法技术

本发明专利技术涉及具有功能层的产品及其制造方法。制造具有功能层的产品的方法包括用钛和硅前体化合物进行等离子体反应以在诸如热交换器的表面的基材上形成涂层的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，且更具体地，涉及具有抗腐蚀性、亲水性和抗菌功能的功能层的产品及其制造方法。
技术介绍
在各种工业中，特别是在HVAC工业中，已经有必要在基材的表面上形成和使用具有特定功能的层。这样的功能层增强或提供基材的额外的性质。例如，通常在热交换器的表面、车辆外后视镜的表面等等上形成具有抗腐蚀和亲水功能的功能层。在下文中，对在空调的热交换器上形成的功能层的实施方式进行具体描述。空调是能够在房间内控制和提供预定的和期望的温度和湿度的电器。通常，将空调设计为利用冷冻循环，并且通过使用压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器来进行冷冻循环。 可使用蒸发器和冷凝器作为热交换器，且这些组件中的每一个均包括管，该管被配置为允许制冷剂流过，在管中安装有散热片。环境空气中的热量与蒸发器和冷凝器中流动的制冷剂交换。蒸发器吸收环境空气的热量，同时制冷剂蒸发；并且冷凝器将热量排至环境空气中，同时制冷剂冷凝。然而，如果热交换器的表面温度降至低于环境空气的露点，则发生冷凝并在热交换器的表面上产生液滴。在更严重的条件下，液滴结冰和形成霜。在热交换器表面上产生的液滴和/或霜可能会导致几个问题。例如，液滴和/或霜会降低换热面积，且热交换器的热交换性能可能会劣化。此外，因为液滴和霜是空气抵抗性的，所以液滴和霜会要求增加用于使空气流向热交换器的风扇的功率。因此，优选在热交换器表面上不凝结液滴和不形成霜。为了解决这些问题，曾尝试提高热交换器的亲水性，使得表面上凝结的液滴落下去。除了上述之外，安装在室内单元或室外单元中的热交换器可能会接触到室外元素。因此，随着时间的推移可能会发生腐蚀。如果热交换器安装在含有很多盐的环境中，例如安装在靠近咸水水体(如海)的岸边，则该腐蚀可变得严重。因此，已提出了在热交换器的表面上涂覆抗腐蚀材料。此外，随着时间的推移，真菌、细菌等可能栖息在热交换器的表面，并产生难闻的气味，以及造成卫生问题。由于热交换器普遍地安装在室内单元或室外单元中，所以也不容易保持热交换器清洁。因此，已提出了在热交换器的表面上形成具有抗菌和抗真菌性质的涂层(下文称“抗菌涂层”)。为了解决上述问题，已提出在热交换器的表面上涂覆功能层。例如，在热交换器的表面上进行铬(Cr+6)抗腐蚀处理以使表面抗腐蚀，然后在表面上形成硅酸盐涂层，为表面提供亲水性。按照一种方法，热交换器的表面可具有抗腐蚀性和亲水性。这种方法通常被称为“PCM”法，其中“PCM”是指“预涂覆的材料”。然而，随着时间的推移，PCM法具有逐步恶化亲水性的“老化”的缺点。要解决PCM法的缺点，已提出在热交换器的表面上涂覆钛，且利用钛的这些方法之一已经在第10-2006-32564号韩国专利申请中公开。为了获得亲水性表面，通过使用等离子体反应(Plasma reaction)在交换器的表面上形成钛涂层。由于钛的蒸发点是几千度， 所以在等离子体反应中难于使用元素钛。因此，采用更容易在等离子体反应中使用的钛前体化合物。以前，异丙氧基钛(Ti(OC3H7)4)被用作钛前体。在这种情况下，在钛涂层形成之前，涂覆六甲基二硅氧烷(HMDSO)，导致抗腐蚀性。这样，使用异丙氧基钛作为等离子体沉积的钛前体以达到亲水性。此外，为了获得抗菌性，使用表现出抗菌性的材料(如铜、钴等)来形成用于等离子体沉积的前体。因此，在常规技术中，顺序地形成分别具有抗腐蚀性、亲水性和抗菌性的单独涂层，从而在热交换器上获得最终期望的层。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及。为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供具有改进的功能层的产品及其制造方法。本专利技术的另一目的是提供可以简单和高效地制造的。本专利技术的其它优点、目的和特征将会部分地体现在如下的描述中，且其部分地对于研读了下文的本领域普通技术人员是显而易见的，或者是可从本专利技术的实践中得知的。 通过文字记载及其权利要求书以及附图中具体指出的结构，可以实现或获得本专利技术目的和其它优点。应当理解，本专利技术上文的一般性描述和下文的详细描述是示例性的和解释性的， 且旨在对请求保护的专利技术提供进一步的解释。附图说明附图被包括在本文中是为了提供对本专利技术的进一步理解且其被并入和构成本申请的一部分，附图例示本申请的实施方式并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1是例示根据本专利技术的示例性实施方式制造具有功能层的产品的方法的流程图；图加例示常规的钛前体的结构，且图2b部分地例示根据本专利技术的实施方式制备前体化合物的方法的产物的结构；图3a例示利用常规的钛前体制造的热交换器的表面，且图北例示通过使用根据本专利技术的实施方式的前体化合物制造的热交换器的表面；图如例示通过使用常规的钛前体制造的热交换器的表面的气味水平，且图4b例示通过使用根据本专利技术的实施方式的钛前体制造的热交换器的表面的气味水平；图5是示意性例示根据本专利技术的另一个实施方式制造具有功能层的产品的流程图；图6是分析图4的热交换器的表面元素的图。 具体实施例方式现在将详细地参考本专利技术的具体实施方式，其实例例示在附图中。本
的普通技术人员应当理解，可以采用其它实施方式，并且可以进行结构、电学以及操作的改变而不超出本专利技术的范围。在任何可能的情况下，在整个附图中使用相同的附图标记来指示相同或类似的部分。将参考附图描述根据本专利技术的具有功能层的产品和用于制造根据本专利技术的示例性实施方式的产品的方法。在下文中，描述了热交换器作为具有功能层的产品的实例，但是本专利技术并不限于此。本专利技术可以应用于其它产品。首先将参考附图1描述用于制造根据本专利技术的示例性实施方式的具有功能层的产品的方法。与常规技术不同，根据本专利技术的实施方式，可以在基本上一个步骤中有利地将具有抗腐蚀性、亲水性和抗菌性的功能层涂覆在热交换器的表面上。该实施方式采用能够形成层的前体化合物，所述层显示所有期望的抗腐蚀性、亲水性和抗菌性。作为具体的实例，形成能够形成抗腐蚀性、亲水性和抗菌性层的前体化合物(Si)。 然后将前体化合物供给至等离子体反应室(S3)。被供给至室的前体化合物被用于产生等离子体反应并在热交换器的表面上形成功能层(S5)。为了在室中产生等离子体反应，必须向室中供给反应性气体。反应性气体可以是空气、氧气等等。液体前体化合物可以在蒸发器中蒸发成气体形式，使得气体前体化合物被供给至室。可以使用载气，使得气体前体化合物能够被平稳地供给。载气可以是氦气、氩气等。等离子体反应的条件、反应性气体和载气的实例描述于韩国公开的第10-2006-32564号专利申请中，其通过参考的方式并入本文。这些特征与相关
相似并且是本领域公知的，因此将省略其详细说明。下文将参考图2描述能够提供抗腐蚀性、亲水性和抗菌性的前体化合物。根据本实施方式的前体化合物可以包括氢氧化钛(Ti(OH)4)和氢氧化硅 (Si (OH)4)(在下文中，前体钛和硅化合物被称为“Ti-Si前体化合物”)。根据本实施方式， 通过使用Ti-Si前体化合物对换热器的表面进行等离子体涂覆以形成抗腐蚀性、亲水性和抗菌性的功能层。通过使用异丙氧基钛(Ti(OC3H7))(在下文中称为“TTIP”)来制备根据本实施方式的前体化合物。TTIP的结构如图加所示。下面将详细描述制备根据本实施方式的Ti-Si前体化合物的方法。本实施方式的前体化合物是由异丙氧基钛、元素硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛镇赫，李文甲，吴定根，金廷奎，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：