KR20200048795A - Multi-layer film for air purification filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강도가 향상된 에어필터용 다층필름에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer film for an air filter having improved strength.
폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, 이하, "PTFE"라 함)로 이루어지는 다공질체는, 내약품성, 내열성, 내후성, 불연성 등에 뛰어날 뿐만 아니라, 비점착성, 저마찰계수 등의 특성을 가지고 있다. 또, 다공질 구조이기 때문에, 투과성, 유연성, 가요성, 미립자의 포집ㆍ여과성 등에도 우수하다. 이 때문에, PTFE로 이루어지는 재료는, 생활 공기정화용 필터, 정밀화학약품의 여과, 배수처리용의 필터 등의 광범위한 분야에서 사용되고 있다.A porous body made of polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as "PTFE") is excellent in chemical resistance, heat resistance, weather resistance, and non-flammability, and has properties such as non-adhesiveness and low friction coefficient. Moreover, because of its porous structure, it is also excellent in permeability, flexibility, flexibility, and collection and filtration of fine particles. For this reason, materials made of PTFE are used in a wide range of fields, such as filters for purifying air for life, filtration of fine chemicals, and filters for waste water treatment.
통상적으로 필터는 부직포의 기재에 PTFE를 합지하여 제조되는데, 보통 제조된 원단을 필터제조 업체에서 절곡 공정과 멜팅 접착 공정을 수행하여 필터를 제조한다.Typically, a filter is manufactured by laminating PTFE on a substrate of a non-woven fabric, and a filter is manufactured by performing a bending process and a melt bonding process on a fabric produced by a filter manufacturer.
따라서, 필터 제조시 절곡 후의 모양 유지를 위해 절곡 특성이 좋아야 하는데, 이는 원단의 강도(stiffness)에 의하며, 구체적으로 강도가 높아 뻣뻣한 특성을 가져야 한다. 만일 강도가 낮은 경우, 절곡 후 모양이 불균일하며, 형태적으로 산이 무너지는 현상 등의 변형이 발생하였다.Therefore, in the manufacture of the filter, the bending characteristics should be good to maintain the shape after bending, which is due to the stiffness of the fabric, and specifically, should have high strength and have stiff characteristics. If the strength is low, the shape is uneven after bending, and deformation such as a phenomenon in which the acid collapses has occurred.
이에, 목적하는 정도로 강도를 높일 수 있는 소재의 개발이 필요한 상황이다.Accordingly, there is a need to develop a material capable of increasing strength to a desired degree.
본 발명은 부직포를 이루는 고분자들의 구성 비율과, 섬유 직경을 조절함으로써, 강도가 향상된 에어필터용 다층필름을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a multi-layer film for air filters with improved strength by controlling the composition ratio of the polymers forming the nonwoven fabric and the fiber diameter.
본 발명에 따르면, 불소 수지 다공성 막; 및According to the present invention, the fluororesin porous membrane; And
상기 불소 수지 다공성 막의 적어도 일면에 형성되고, 5 데니어(Denier) 이상의 고분자 섬유를 포함하는 부직포;를 포함하고,It is formed on at least one surface of the fluorine resin porous membrane, non-woven fabric comprising at least 5 denier (Denier) polymer fibers; containing,
상기 고분자 섬유는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌(PE)을 포함하며, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트가 고분자 섬유 전체 중량을 기준으로 55 중량% 이상으로 포함되는, 에어필터용 다층필름을 제공한다.The polymer fiber includes polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene (PE), and the polyethylene terephthalate is provided in an amount of 55% by weight or more based on the total weight of the polymer fiber, thereby providing a multilayer film for an air filter.
이하, 발명의 구현 예들에 따른 에어필터용 다층 필름에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a multi-layer film for an air filter according to embodiments of the present invention will be described in detail.
그에 앞서, 본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.Prior to that, the terminology is only for referring to a specific embodiment, and is not intended to limit the present invention, unless expressly stated in the specification.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. Singular forms used herein include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.
본 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used herein, the meaning of 'include' embodies a specific characteristic, region, integer, step, action, element, and / or component, and other specific characteristic, region, integer, step, action, element, component, and / or group. It does not exclude the existence or addition of.
그리고, 본 명세서에서 '제1' 및 '제2'와 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용되며, 상기 서수에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위 내에서 제1 구성요소는 제2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, in this specification, terms including an ordinal number such as 'first' and 'second' are used for the purpose of distinguishing one component from other components, and are not limited by the ordinal number. For example, within the scope of the present invention, the first component may also be referred to as the second component, and similarly, the second component may be referred to as the first component.
또한, 본 명세서에서 기재의 “상부 (또는 하부)” 또는 기재의 “상 (또는 하)”에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미하는 것으로서, 상기 기재와 기재 상에(또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.In addition, in the present specification, an arbitrary configuration is formed on the “upper (or lower)” or “upper (or lower)” of the substrate, that any configuration is formed in contact with the upper surface (or lower surface) of the substrate. It does not mean that it does not include another structure between the said substrate and any structure formed on (or under) the substrate.
에어필터용 다층필름은, 제조 과정 중에 산을 만들기위한 절곡 공정을 수행하는데, 이때, 절곡 후의 모양을 유지하기 위해서는 제조 원단이 소정 이상의 강도를 가져야 한다.The multilayer film for the air filter performs a bending process to make an acid during the manufacturing process. At this time, in order to maintain the shape after bending, the manufacturing fabric must have a predetermined strength or higher.
이에, 본 발명자들은, 심도있는 연구를 거듭한 끝에, 제조 원단의 강도를 높이기 위해서는 제조 원단을 구성하는 구성 중 부직포 섬유의 직경을 크게 하고, 상기 부직포 섬유를 이루는 고분자 물질의 구성 비율을 적절히 조절하는 경우, 소정 이상의 강도를 가지는 에어필터용 다층필름을 제조할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르렀다.Accordingly, the present inventors, after repeated in-depth research, in order to increase the strength of the manufactured fabric, to increase the diameter of the nonwoven fabric among the components constituting the manufactured fabric, and to properly adjust the composition ratio of the polymer material constituting the nonwoven fabric In this case, it has been confirmed that a multilayer film for an air filter having a predetermined or higher strength can be produced, and has reached the present invention.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 에어필터용 다층필름은, 불소 수지 다공성 막과, 상기 불소 수지 다공성 막의 적어도 일면에 형성되고 고분자 섬유를 포함하는 부직포를 포함하며, 여기서, 상기 부직포의 섬유 직경과, 고분자 비율을 적절히 조절함으로써, 1500mgs 이상의 강도를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the multi-layer film for air filters of the present invention includes a fluororesin porous membrane and a nonwoven fabric formed on at least one surface of the fluororesin porous membrane and comprising a polymer fiber, wherein the nonwoven fabric is By properly adjusting the fiber diameter and the polymer ratio, it is possible to have a strength of 1500 mgs or more.
구체적으로, 상기 부직포는 5 데니어(Denier) 이상의 고분자 섬유를 포함한다. 상기 고분자 섬유의 섬유 직경이 상기 범위를 만족하는 경우에, 부직포 자체의 강도를 소정 향상시킬 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 부직포에 포함되는 고분자 섬유의 섬유 직경은 6 데니어 이상일 수 있고, 10 데니어 이하일 수 있다.Specifically, the non-woven fabric includes at least 5 denier polymer fibers. When the fiber diameter of the polymer fiber satisfies the above range, the strength of the nonwoven fabric itself can be improved. More specifically, the fiber diameter of the polymer fibers included in the nonwoven fabric may be 6 denier or more, and 10 denier or less.
상기 범위보다 작은 경우에는, 고분자 섬유 자체가 너무 얇아 소정 이상의 강도를 가지기 어렵다. 반면, 너무 두꺼운 경우에는, 공기 투과도가 낮아 공기 흐름에 방해가 될 수 있으며 에어필터 차압이 높아지는 문제가 있다.If it is smaller than the above range, the polymer fiber itself is too thin, so it is difficult to have a predetermined strength. On the other hand, if it is too thick, air permeability is low, which may interfere with air flow, and there is a problem in that the air filter differential pressure is increased.
상기 섬유의 직경은, 국제적으로 널리 이용되는 데니어를 단위로 하며, 구체적으로, 단위중량 1g을 표준 길이 9000m로 뽑는 것을 1데니어라고 한다. 그리고, 본 발명의 부직포에 포함되는 고분자 섬유의 데니어의 값은, 제조된 부직포의 고분자 섬유를 10cm의 길이로 10개 절단하여 무게(W)를 재고, 9000m/1g x 100cm/1m x Wg/(10cm X 시료개수)의 수식을 사용하여 계산할 수 있다.The diameter of the fiber is based on a denier that is widely used internationally, and specifically, it is referred to as 1 denier for drawing a unit weight of 1 g to a standard length of 9000 m. And, the value of the denier of the polymer fiber contained in the nonwoven fabric of the present invention, cut 10 polymer fibers of the nonwoven fabric to a length of 10 cm to measure the weight (W), 9000m / 1g x 100cm / 1m x Wg / ( 10cm X number of samples).
다만, 상기 데니어 측정 방법은 일반적인 방법이며 측정 시 편의를 위해 길이 및 시료 개수를 조정 할 수 있다.However, the denier measurement method is a general method and the length and the number of samples can be adjusted for convenience in measurement.
상기 부직포에 포함되는 고분자 섬유는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌(PE)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트가 고분자 섬유 전체 중량을 기준으로, 55 중량% 이상으로 포함될 수 있다.The polymer fibers included in the nonwoven fabric may include polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene (PE), wherein the polyethylene terephthalate may be included in an amount of 55% by weight or more based on the total weight of the polymer fibers.
상세하게는, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트가 고분자 섬유 전체 중량을 기준으로 65 중량% 내지 95 중량%, 더욱 상세하게는, 70 중량% 내지 90 중량%로 포함될 수 있다.In detail, the polyethylene terephthalate may be included in an amount of 65% to 95% by weight, more specifically, 70% to 90% by weight based on the total weight of the polymer fiber.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트가 폴리에틸렌과 비교하여 보다 높은 강도를 나타내는 바, 상기 범위를 만족할 때, 소망하는 정도의 다층필름 강도를 가질 수 있다. 상기 범위를 벗어나, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 55 중량% 미만으로 포함되는 경우, 다층필름의 강도가 낮아 절곡 후 모양을 유지할 수 없는 바, 바람직하지 않다.Since the polyethylene terephthalate exhibits higher strength compared to polyethylene, when the above range is satisfied, it may have a desired multilayer film strength. Outside the above range, when polyethylene terephthalate is included in an amount of less than 55% by weight, the strength of the multilayer film is low and thus it is impossible to maintain the shape after bending, which is not preferable.
상세하게는, 상기 고분자 섬유가 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 코어; 및 폴리에틸렌을 포함하는 쉘로 구성되는 코어-쉘 섬유를 포함할 수 있다. 즉, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 섬유를 폴리에틸렌이 감싸는 형태일 수 있다. 이 경우, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트는, 코어-쉘 전체 중량을 기준으로 55 중량% 이상, 상세하게는, 65 중량% 내지 95 중량%, 더욱 상세하게는, 70 중량% 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 부직포가 상기와 같은 코어-쉘 섬유를 포함할 때, 하나의 섬유를 기준으로 하여도 폴리에틸렌테레프탈레이트의 함량이 상기 범위를 만족해야 섬유 자체의 강도를 향상시켜 전체적으로 이를 포함하는 다층필름의 강도를 고르게 향상시킬 수 있다.Specifically, the polymer fiber is a core comprising polyethylene terephthalate; And a core-shell fiber composed of a shell comprising polyethylene. That is, the polyethylene terephthalate may be in the form of polyethylene wrapped around the fibers. In this case, the polyethylene terephthalate, based on the total weight of the core-shell, 55% by weight or more, specifically, 65% to 95% by weight, more specifically, 70% to 90% by weight may be included . In other words, when the non-woven fabric according to the present invention includes the core-shell fiber as described above, the content of polyethylene terephthalate must satisfy the above range, even if it is based on one fiber, thereby improving the strength of the fiber itself and including it as a whole. The strength of the multi-layered film can be evenly improved.
또한, 상기와 같이 코어-쉘 섬유는, 하나의 섬유가 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리에틸렌을 모두 포함하므로, 이들의 중량비에 따라 섬유 하나하나의 가닥 자체의 강도를 조절할 수 있는 바, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 섬유와, 폴리에틸렌을 포함하는 섬유가 불규칙적으로 혼방된 구조보다 전체적으로 균일한 강도를 가질 수 있는 바 바람직하다.In addition, since the core-shell fiber as described above, since one fiber includes both polyethylene terephthalate and polyethylene, the strength of each strand of the fiber itself can be adjusted according to the weight ratio thereof. It is preferable that the fibers including the fibers and the polyethylene can have a uniform strength as a whole rather than an irregularly mixed structure.
더욱이, 상기 고분자 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌으로 이루어질 수 있으며, 부직포는 상기 고분자 섬유로 이루어질 수 있다. 이때, 중량% 역시 상기와 같다. 상세하게는, 상기 부직포가, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 코어; 및 폴리에틸렌으로 이루어진 쉘로 구성되는 코어-쉘 섬유로 이루어질 수 있다.Moreover, the polymer fiber may be made of polyethylene terephthalate and polyethylene, and the nonwoven fabric may be made of the polymer fiber. At this time, the weight% is also the same as above. Specifically, the nonwoven fabric, a core made of polyethylene terephthalate; And a core-shell fiber composed of a shell made of polyethylene.
한편, 상기 불소 수지 다공성 막은, 통상 불소계 수지 막에 사용되는 것이라면 제한없이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 코폴리머 수지(ETFE), 테트라플루오로에틸렌- 클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(TFE/CTFE) 또는 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 수지(ECTFE) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이중에서도 다공성 막의 내약품성, 내열성, 내후성 및 불연성을 개선시킬 수 있는 점을 고려할 때, 상세하게는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the fluorine resin porous membrane may be used without limitation as long as it is usually used for a fluorine resin membrane, and specific examples include polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA). , Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer resin (ETFE), tetrafluoroethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (TFE / CTFE) or ethylene-chlorotrifluoro Roethylene resin (ECTFE) and the like, and any one or a mixture of two or more of them may be used. Considering that it is possible to improve the chemical resistance, heat resistance, weather resistance and non-flammability of the porous membrane, it may be made of polytetrafluoroethylene (PTFE) in detail.
상기 불소 수지 다공성 막은 평균 직경(Mean Pore Size)이 0.3 ~ 1.5 ㎛ 이하인 기공이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 기공은 불소 수지 다공성 막의 제조 공정시 연신 배율 및 조건을 제어함으로써 조절될 수 있다. 상세하게는, 상기 기공의 평균 직경이 0.4㎛ 내지 1.0㎛, 더욱 상세하게는, 0.45㎛ 내지 0.5㎛ 일 수 있다. 상기한 범위를 충족하는 기공을 포함함으로써, 투과도의 저하 없이 우수한 여과 효율을 나타낼 수 있다.The fluorine resin porous membrane may have pores having an average diameter (Mean Pore Size) of 0.3 to 1.5 μm or less. These pores can be adjusted by controlling the draw ratio and conditions during the manufacturing process of the fluororesin porous membrane. Specifically, the pores may have an average diameter of 0.4 μm to 1.0 μm, and more specifically, 0.45 μm to 0.5 μm. By including pores satisfying the above range, it is possible to exhibit excellent filtration efficiency without deteriorating the permeability.
본 명세서에서, “평균 직경”이란, 불소 수지 다공성 막 내에 포함되는 약 10nm 내지 약 300㎛의 직경을 가지는 기공을 모집단으로 하여, 이들의 평균 직경을 측정한 것이다. 구체적으로는, 기공 측정기(예를 들어, Porous Materials, Inc사의 Capillary flow prometer CFP-1500AE)를 사용하여 불소 수지 다공성 막에 공기나 질소를 통과시키고, 통과하는 압력을 측정하여 기공 크기 분포를 측정하고, 이 중 약 10nm 내지 약 300㎛의 크기를 가지는 기공을 모집단으로 하여, 상기 범위의 직경을 가지는 기공들의 평균 값을 측정한 것이다. 또한, 각 개별 기공의 직경은 단면에서 확인되는 기공의 직경의 최장 길이를 의미한다.In the present specification, the “average diameter” refers to pores having a diameter of about 10 nm to about 300 μm contained in a fluororesin porous membrane as a population, and their average diameters are measured. Specifically, the pore size distribution is measured by passing air or nitrogen through a fluororesin porous membrane using a pore measuring device (for example, Capillary flow prometer CFP-1500AE manufactured by Porous Materials, Inc.) , Among them, pores having a size of about 10 nm to about 300 μm are used as a population, and average values of pores having a diameter in the above range are measured. In addition, the diameter of each individual pore means the longest length of the diameter of the pores identified in the cross section.
한편, 상기 부직포는, 불소 수지 다공성 막의 일면 또는 양면에 형성될 수 있으며, 각 면에서 2개 이상이 적층되어 형성될 수도 있다. 다만, 통기도, 내구성, 포집 효율 등을 고려할 때, 상세하게는, 부직포가 불소 수지 다공성 막의 양면에 1층으로 형성될 수 있다.Meanwhile, the nonwoven fabric may be formed on one side or both sides of the fluororesin porous membrane, or may be formed by stacking two or more on each side. However, when considering air permeability, durability, collection efficiency, and the like, in detail, a nonwoven fabric may be formed as one layer on both sides of the fluororesin porous membrane.
어느 경우든, 상기 부직포 및 불소 수지 다공성 막을 포함하는 에어필터용 다층필름의 총 두께는 150㎛ 내지 500㎛일 수 있고, 상세하게는, 200㎛ 내지 400㎛, 더욱 상세하게는, 250㎛ 내지 300㎛일 수 있다. 상기 두께 범위로 형성되는 경우, 적정 내구성을 유지하면서도, 우수한 포집 효율, 압력 손실 저감 및 핀홀 발생 저감의 효과를 동시에 구현할 수 있다. In any case, the total thickness of the multi-layer film for an air filter including the nonwoven fabric and the fluororesin porous membrane may be 150 μm to 500 μm, specifically, 200 μm to 400 μm, and more specifically, 250 μm to 300 μm. Μm. When formed in the above thickness range, while maintaining proper durability, it is possible to simultaneously realize the effects of excellent collection efficiency, pressure loss reduction, and pinhole generation.
이때, 상기 에어필터용 다층필름에서 부직포의 총 두께는, 에어필터용 다층필름 총 두께의 90% 내지 97%의 범위일 수 있다.At this time, the total thickness of the non-woven fabric in the multi-layer film for air filters may be in the range of 90% to 97% of the total thickness of the multi-layer film for air filters.
즉, 부직포가 불소 수지 다공성 막의 일면에만 형성된 형태이든 양면에 형성된 형태이든, 상기 범위를 만족하는 경우에 본 발명에 따른 바람직한 강도의 범위를 가질 수 있다. 즉, 부직포가 일면에만 형성되는 경우에는, 양면에 형성되는 각 부직포의 두께보다 그 두께가 두꺼울 수 있으며, 각 면에서 이중으로 형성되는 경우에는, 각 부직포의 두께는 보다 얇게 형성하여, 총 두께가 상기 범위가 되도록 겹칠 수 있다.That is, when the nonwoven fabric satisfies the above range, whether it is formed only on one surface of the fluororesin porous membrane or formed on both sides, it may have a range of desirable strength according to the present invention. That is, when the non-woven fabric is formed on only one side, the thickness of each non-woven fabric formed on both sides may be thicker, and when formed in duplicate on each side, the thickness of each non-woven fabric is formed thinner, so that the total thickness is It can be overlapped to be in the above range.
이와 같이 제조되는 에어필터용 다층필름은, 15000mgs의 강도를 가질 수 있으며, 상세하게는, 15000mgs 내지 25000mgs의 강도, 더욱 상세하게는 20000mgs 내지 25000mgs의 강도를 가질 수 있다.The multi-layer film for air filters manufactured as described above may have a strength of 15000 mgs, and in detail, a strength of 15000 mgs to 25000 mgs, and more specifically a strength of 20000 mgs to 25000 mgs.
상기 강도는, 시편을 1inch X 10cm로 만들고, UTM 장비를 사용하여 긴 방향으로의 중앙에 30mm/min의 속도로 압력을 가했을 때, 시편이 구부러져서 파단 직전의 강도를 측정한다. The strength, when the specimen is made into 1
따라서, 본 발명에 따른 에어필터용 다층필름은, 상기 범위의 강도를 가짐으로써, 절곡 공정 이후에도 형태 유지성이 우수하다.Therefore, the multi-layer film for air filters according to the present invention has an intensity in the above range, and thus has excellent shape retention even after a bending process.
한편, 상기 에어필터용 다층필름의 제조방법은, 각 필름층 형성용 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 사용하여 압출, 압연, 건조, 연신 및 열고정하는 단계를 포함한다.On the other hand, the manufacturing method of the multi-layer film for the air filter includes the steps of preparing a composition for forming each film layer, and extruding, rolling, drying, stretching and heat-setting using the composition.
상기 불소 수지 다공성 막의 제조방법은, 종래 개시된 제조방법이라면 한정되지 아니하고, 상기 압출, 압연, 건조, 연신 및 열고정하는 단계들을 거쳐 제조될 수 있다.The manufacturing method of the fluororesin porous membrane is not limited to the conventionally disclosed manufacturing method, and may be manufactured through the steps of extrusion, rolling, drying, stretching and heat setting.
한편, 상기 불소 수지 다공성 막을 제조한 후에는, 상기 불소 수지 다공성 막의 적어도 일면에 부직포를 접합하는 단계를 포함한다.On the other hand, after preparing the fluororesin porous membrane, a step of bonding a nonwoven fabric to at least one surface of the fluororesin porous membrane.
상기 부직포는, 예를 들어, 코어-쉘 섬유로의 제조시에는, 이중 노즐을 이용하여 코어-쉘 구조의 실을 제조한 후 제조된 실을 벨트 드럼 롤에 흘려 시트를 만든 후, 롤에 압착하여 시트 형태로 제조하고, 단순히 혼방된 구조로 제조시에는 각각의 노즐에 다른 성분의 실을 제조한 후 위와 같은 방법으로 부직포 시트 형태로 제조한다.The non-woven fabric, for example, in the case of manufacturing a core-shell fiber, by using a double nozzle to produce a core-shell structure of the thread and then passing the produced thread to a belt drum roll to make a sheet, and then pressing on the roll Thus, in the form of a sheet, and in a simple blended structure, yarns of different components are prepared in each nozzle, and then in the form of a non-woven sheet in the same manner as above.
본 발명에 따른 에어필터용 다층 필름은, 섬유 직경이 5 데니어 이상인 고분자 섬유를 포함하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 고분자 섬유 전체 중량을 기준으로 55 중량% 이상으로 포함되는 부직포를 포함으로써, 소정의 강도를 가질 수 있는 바, 이후 절곡 공정 등의 이후에 형태가 변형되는 문제를 해결할 수 있다.The multi-layer film for an air filter according to the present invention includes polymer fibers having a fiber diameter of 5 denier or more, and polyethylene terephthalate comprises a nonwoven fabric containing 55% by weight or more based on the total weight of the polymer fibers to give a predetermined strength. As it may have, it is possible to solve the problem that the shape is deformed after the bending process.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어필터용 다층필름(10)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows a cross-sectional structure of a
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are only illustrative of the present invention, and it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and technical thought scope of the present invention. It is natural that changes and modifications fall within the scope of the appended claims.
[실시예][Example]
실시예Example 1 One
(1) 불소 수지 다공성 막 제조(1) Preparation of fluororesin porous membrane
폴리테트라플루오로에틸렌 파인 파우더(MDF사 650J, SSG 2.16) 100중량부에 대하여, Isoparaffinic Hydrocarbon Solvent(Isopar H) 26중량부를 혼합하여 불소 수지 다공성 막 형성용 조성물(A-1)을 제조하였다.Polytetrafluoroethylene fine powder (MDF 650J, SSG 2.16) with respect to 100 parts by weight of Isoparaffinic Hydrocarbon Solvent (Isopar H) 26 parts by weight of a fluorine resin porous film forming composition (A-1) was prepared.
상기 불소 수지 다공성 막 형성용 조성물(A-1)을 사용하여 50℃에서 30Mpa 압력으로 압출하여 미소결 시트를 제조하였다. The fluorine resin porous film forming composition (A-1) was used to extrude at a pressure of 30 Mpa at 50 ° C to prepare a green sheet.
상기 미소결 시트를 압출된 두께에 대하여, 10 내지 40%의 두께를 가지도록 50℃에서 압연하였다.The green sheet was rolled at 50 ° C. to have a thickness of 10 to 40% with respect to the extruded thickness.
상기 압출 두께 및 압연 두께비는, 후행하는 연신 및 열고정 공정을 거쳐, 최종 불소 수지 다공성 막의 두께가 15㎛가 되도록 적정 범위로 압출되었다.The extrusion thickness and the rolling thickness ratio were extruded in an appropriate range such that the final fluororesin porous membrane had a thickness of 15 μm through a subsequent stretching and heat setting process.
압연 후, 200℃에서 20초간 건조하는 공정을 진행하였다. 다음으로, MD방향으로 300℃에서 9배로, TD 방향 300℃에서 30배로 연신하는 공정을 수행하였다. 상기 연신된 시트를 390℃ 온도에서 20초간 열고정 하는 단계를 수행하였다.After rolling, a process of drying at 200 ° C. for 20 seconds was performed. Next, a process of stretching at 300 ° C in the MD direction to 9 times and in the TD direction at 300 ° C at 30 times was performed. The step of heat-setting the stretched sheet at 390 ° C. for 20 seconds was performed.
(2) 부직포 제조 (2) Non-woven fabric production
이중 노즐을 이용하여 코어-쉘 구조의 실을 제조(코어: 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 쉘: 폴리에틸렌(PE), 중량비= 6:4)한 후 제조된 실을 벨트 드럼 롤에 흘려 시트를 만든 후 롤에 압착(10Mpa)하여 150㎛ 두께의 시트 형태로 제조하였다. After manufacturing a core-shell structured yarn using a double nozzle (core: polyethylene terephthalate (PET), shell: polyethylene (PE), weight ratio = 6: 4), the produced yarn was poured into a belt drum roll to make a sheet. After pressing the roll (10Mpa) was prepared in the form of a sheet 150㎛ thick.
상기 제조된 부직포는 섬유직경이 6 데니아이다.The prepared nonwoven fabric has a fiber diameter of 6 denia.
*제조된 부직포의 고분자 섬유를 10cm의 길이로 10개 절단하여 무게(W)를 재고, 9000m/1g x 100cm/1m x Wg/(10cm X 시료개수)의 수식을 사용하여 계산하였다.* The polymer fibers of the prepared nonwoven fabric were cut into 10 lengths of 10 cm to measure the weight (W), and calculated using the formula of 9000 m / 1 g x 100 cm / 1 m x Wg / (10 cm X number of samples).
(3) (3) 에어필터용For air filter 다층필름의 제조 Multilayer film production
상기에서 제조된 불소 수지 다공성 막의 양면에 상기에서 제조된 부직포를 배치하고, 이를 180℃로 접합하여 에어필터용 다층필름을 제조하였다.The non-woven fabric prepared above was disposed on both sides of the fluororesin porous membrane prepared above, and then bonded at 180 ° C. to prepare a multilayer film for an air filter.
상기 방법에 따라 제조된, 에어필터용 다층필름(10)은 도 1에 도시된 구조를 가진다.The
실시예Example 2 2
상기 실시예 1에서, 부직포 제조시 PET와 PE의 비율을 중량을 기준으로 7:3으로 한 것을 제외하고는 동일하게 다층필름을 제조하였다.In Example 1, a multi-layer film was prepared in the same manner, except that the ratio of PET and PE in manufacturing the nonwoven fabric was 7: 3 based on weight.
실시예Example 3 3
상기 실시예 1에서, 부직포 제조시 노즐의 직경 사이즈를 조절하여 섬유직경이 5 데니아가 되도록 한 것을 제외하고는 동일하게 다층필름을 제조하였다.In Example 1, a multi-layer film was prepared in the same manner, except that the fiber diameter was 5 denier by adjusting the size of the nozzle during manufacturing the nonwoven fabric.
비교예Comparative example 1 One
상기 실시예 1에서, 부직포 제조시 PET와 PE의 비율을 중량을 기준으로 5:5으로 하고, 노즐의 직경 사이즈를 조절하여 섬유직경이 3 데니아가 되도록 한 것을 제외하고는 동일하게 다층필름을 제조하였다.In Example 1, when the non-woven fabric was prepared, the ratio of PET and PE was 5: 5 based on weight, and the diameter of the nozzle was adjusted to produce a multilayer film in the same manner, except that the fiber diameter was 3 denier. Did.
비교예Comparative example 2 2
상기 실시예 1에서, 부직포 제조시 PET와 PE의 비율을 중량을 기준으로 4:6으로 한 것을 제외하고는 동일하게 다층필름을 제조하였다.In Example 1, a multi-layer film was prepared in the same manner, except that the ratio of PET and PE in manufacturing the nonwoven fabric was 4: 6 based on weight.
비교예Comparative example 3 3
상기 실시예 1에서, 부직포 제조시 노즐의 직경 사이즈를 조절하여 섬유직경이 4 데니아가 되도록 한 것을 제외하고는 동일하게 다층필름을 제조하였다.In Example 1, a multi-layer film was prepared in the same manner, except that the fiber diameter was 4 denier by adjusting the size of the nozzle when manufacturing the nonwoven fabric.
실험예Experimental Example
(1) 강도(stiffness) 측정(1) Stiffness measurement
실시예들 및 비교예들에 따라 제조된 에어필터용 다층필름에 대하여, 상기 강도는, 시편을 1inch X 10cm로 만들고, UTM 장비(Zwick/Roell사의 Z0.5 모델)를 사용하여 긴 방향으로의 중앙에 30mm/min의 속도로 압력을 가했을 때, 시편이 구부러져서 파단나기 직전의 강도를 측정하는 방법으로 강도를 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다. For the multi-layer film for air filters manufactured according to Examples and Comparative Examples, the strength is to make the specimen 1
(2) 절곡 후 특성(2) Characteristics after bending
실시예들 및 비교예들에 따라 제조된 에어필터용 다층필름에 대하여, 산 높이가 40mm로 절곡하여 절곡 후의 모양을 확인하는 방법으로 절곡 후 특성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.For the multi-layer film for air filters manufactured according to Examples and Comparative Examples, the characteristics were evaluated after bending by bending the acid height to 40 mm to check the shape after bending, and the results are shown in Table 1 below. .
(3) 포집 효율(%)(3) Collection efficiency (%)
실시예들 및 비교예들에 따라 제조된 에어필터용 다층필름에 대하여, MPPS TEST 방법에 따라 포집 효율을 측정하였다. 구체적으로는, 0.005㎛ ~ 1㎛ 사이즈의 입자를 분산시키고, 각 사이즈별 입자 수를 필터 전, 후에 측정하여 각 사이즈에서의 포집 효율을 측정하였다. 이렇게 측정한 후에 측정 값 중 가장 낮은 포집 효율을 갖는 사이즈에서의 포집 효율 값을 하기 표 1에 기재하였다. 가장 낮은 포집 효율을 갖는 사이즈는 150 nm ~ 200nm 사이이다.For multi-layer films for air filters prepared according to Examples and Comparative Examples, collection efficiency was measured according to the MPPS TEST method. Specifically, particles having a size of 0.005 μm to 1 μm were dispersed, and the number of particles for each size was measured before and after the filter to measure the collection efficiency at each size. After this measurement, the collection efficiency values at the size with the lowest collection efficiency among the measured values are shown in Table 1 below. The size with the lowest capture efficiency is between 150 nm and 200 nm.
(4) 차압 평가(Pa)(4) Differential pressure evaluation (Pa)
실시예들 및 비교예들에 따라 제조된 에어필터용 다층필름에 대하여, Filter Tester인 8130A를 사용하여 0.005㎛ ~ 10㎛ 사이즈의 입자를 분산시키고, 유량 속도 32rpm 조건 하에 필터 전, 후의 압력 차이를 측정하였으며. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.With respect to the multilayer film for an air filter manufactured according to Examples and Comparative Examples, the particles of 0.005 µm to 10 µm were dispersed by using the Filter Tester 8130A, and the pressure difference between the filter before and after the flow rate was 32 rpm. Measured. The results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 본원발명의 조건을 충족하는 경우, 15000mgs 이상의 강도를 가져, 절곡 후 특성이 양호한 것을 확인할 수 있다.한편, 포집 효율이나 차압에 있어서는, 영향이 없고, 기존과 동일하게 우수한 포집 효율 및 차압 특성을 나타낸다.As can be seen from Table 1, when the conditions of the present invention are satisfied, it has a strength of 15000 mgs or more, and it can be confirmed that the properties after bending are good. It shows excellent collection efficiency and differential pressure characteristics.
10: 에어필터용 다층필름
200: 불소 수지 다공성 막
101, 102: 부직포10: Multi-layer film for air filter
200: fluorine resin porous membrane
101, 102: non-woven fabric
Claims (12)
상기 불소 수지 다공성 막의 적어도 일면에 형성되고, 5 데니어(Denier) 이상의 고분자 섬유를 포함하는 부직포;를 포함하고,
상기 고분자 섬유는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌(PE)을 포함하며, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트가 고분자 섬유 전체 중량을 기준으로 55 중량% 이상으로 포함되는, 에어필터용 다층필름.
Fluorine resin porous membrane; And
It is formed on at least one side of the porous membrane of the fluororesin, and includes a non-woven fabric comprising at least 5 denier polymer fibers;
The polymer fiber includes polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene (PE), wherein the polyethylene terephthalate is included in an amount of 55% by weight or more based on the total weight of the polymer fiber, a multilayer film for an air filter.
According to claim 1, The polyethylene terephthalate is included in 65 to 95% by weight based on the total weight of the polymer fiber, multi-layer film for air filters.
The method of claim 1, wherein the polymer fiber is a core comprising polyethylene terephthalate; And a core-shell fiber composed of a shell comprising polyethylene.
According to claim 3, The polyethylene terephthalate, based on the total weight of the core-shell, 55% by weight or more, air filter multilayer film.
The multi-layer film for air filters according to claim 1, wherein the polymer fiber is 6 denier or more.
According to claim 1, The fluorine resin porous membrane is made of polytetrafluoroethylene (PTFE), air filter multilayer film.
The multi-layer film for air filters according to claim 6, wherein pores having an average diameter of 1.5 μm or less are formed in the porous membrane of the fluororesin.
The multi-layer film for air filters according to claim 7, wherein the pores have an average diameter of 0.3 μm to 1.5 μm.
The multi-layer film for air filters according to claim 1, wherein the nonwoven fabric is formed on both surfaces of a fluororesin porous membrane.
The multilayer film for an air filter according to claim 1 or 10, wherein the total thickness of the nonwoven fabric in the multilayer film for an air filter is in a range of 90% to 97% of the total thickness of the multilayer film for an air filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180131271A KR102326322B1 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Multi-layer film for air purification filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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2018
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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