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KR101200717B1 - 나노 섬유 복합체 제조 방법, 나노 섬유 복합체 및 세퍼레이터 - Google Patents

나노 섬유 복합체 제조 방법, 나노 섬유 복합체 및 세퍼레이터 Download PDF

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KR101200717B1
KR101200717B1 KR1020110125761A KR20110125761A KR101200717B1 KR 101200717 B1 KR101200717 B1 KR 101200717B1 KR 1020110125761 A KR1020110125761 A KR 1020110125761A KR 20110125761 A KR20110125761 A KR 20110125761A KR 101200717 B1 KR101200717 B1 KR 101200717B1
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타이키 나카무라
이재환
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신슈 다이가쿠
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Abstract

본 발명은 나노 섬유 복합체 제조 방법, 나노 섬유 복합체 및 세퍼레이터에 관한 것으로서, 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사법에 의해 기재층(W)상에 나노 섬유층(310)을 형성하고, 기재층(W)과 나노 섬유층(310)이 적층된 구조를 가진 나노 섬유 복합체를 제조하는 전계 방사 공정을 포함한 나노 섬유 복합체(300)의 제조 방법으로서, 나노 섬유(312)와 비즈상 구조체(314)가 혼재된 상태의 나노 섬유층(310)이 형성되는 전계 방사 조건으로 전계 방사 공정을 실시하는 것을 특징으로 하고, 종래의 나노 섬유 복합체와 비교하여 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 크고, 기재층과 나노 섬유층을 접착할 필요가 없고, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능한 나노 섬유 복합체 및 상기 나노 섬유 복합체를 제조할 수 있는 나노 섬유 복합체 제조 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

나노 섬유 복합체 제조 방법, 나노 섬유 복합체 및 세퍼레이터{A method for manufacturing nano-fiber composit, Nano-fiber manufactured thereby And a separator thereby}
본 발명은 나노 섬유 복합체 제조 방법, 나노 섬유 복합체 및 세퍼레이터에 관한 것이다.
종래, 기재층과, 나노 섬유층이 적층된 구조를 가진 나노 섬유 복합체와, 상기 나노 섬유 복합체로 이루어진 세퍼레이터가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 나노 섬유 복합체 및 세퍼레이터는 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사법(일렉트로스피닝법이라고도 함)에 의해 기재층상에 나노 섬유층을 형성하는 전계 방사 공정을 포함하는 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
종래의 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의하면, 각각 다른 성질을 가진 기재층과 나노 섬유층을 이용하여 제조함으로써 다양한 성질을 가진 나노 섬유 복합체를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 종래의 나노 섬유 복합체에 의하면, 기재층이 가진 성질에 나노 섬유층이 가진 성질(넓은 표면적, 미세한 공극(空隙) 등)을 부가함으로써 다양한 성질을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 종래의 세퍼레이터에 의하면, 일반적인 섬유층을 갖는 세퍼레이터와 비교하여 섬유의 평균 직경이나 공극이 미세한 나노 섬유층을 구비하므로, 높은 전해액 흡수성, 낮은 이온 저항성 및 높은 덴드라이트 내성을 갖추고, 또한 총 두께가 얇은 세퍼레이터로 하는 것이 가능해진다.
또한, 「기재층」이란, 나노 섬유층을 형성하기 위한 기재가 되는 층을 말한다. 또한, 「나노 섬유」란, 폴리머 재료로 이루어지고, 평균 직경이 수nm~수천 nm의 섬유를 말한다. 또한 「세퍼레이터」란, 전지(1차 전지 및 2차 전지를 포함함)나 콘덴서(캐퍼시터라고도 함) 등에 이용하는 세퍼레이터를 말한다.
일본 공개특허공보 제 2010-103050호
그러나, 종래의 나노 섬유 복합체 제조 방법으로 제조한 종래의 나노 섬유 복합체는 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 작은(즉, 박리하기 쉬운) 경우가 있는 문제가 있다. 이 때문에, 종래의 나노 섬유 복합체 제조 방법에서는 열접착 섬유나 바인더 섬유 등의 접착 재료나 가열 처리, 가압 처리, 화학 처리 등의 접착 처리를 이용함으로써 기재층과 나노 섬유층을 접착하는 것이 실시되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1의［0040］단락 참조). 그러나, 본 발명의 발명자들의 연구에 의해 상기와 같은 경우에는 접착을 실시함으로써 나노 섬유들의 틈이 메워지는 것에 의해 품질이 저하되는 문제나, 접착을 위한 공정(가열 처리 공정, 가압 처리 공정, 화학 처리 공정 등)에 의해 생산성이 저하되는 문제가 발생하는 것이 판명되었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 종래의 나노 섬유 복합체와 비교하여 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 크고, 기재층과 나노 섬유층을 접착할 필요가 없으며, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능한 나노 섬유 복합체 및 상기 나노 섬유 복합체를 제조할 수 있는 나노 섬유 복합체 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 상기 나노 섬유 복합체를 갖고, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능한 세퍼레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나, 전계 방사법에 의해 기재층상에 나노 섬유를 형성할 때, 전계 방사 조건(주로, 폴리머 용액의 폴리머 농도가 낮을 때)에 따라서 나노 섬유와 비즈상 구조체(대략 구형상의 구조체)가 혼재된 상태의 나노 섬유층이 얻어질 수 있다.
종래, 나노 섬유의 기술 분야에 있어서 상기 나노 섬유층의 존재는 알려져 있지만, 대부분의 경우에는 전계 방사 조건 설정의 실패의 산물로 간주되었다.
그러나, 본 발명의 발명자들은 예의 연구한 결과, 후술하는 시험예에 나타낸바와 같이, 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층이 형성되는 전계 방사 조건으로 전계 방사법을 실시하여, 기재층과 상기 상태의 나노 섬유층이 적층된 구조를 가진 나노 섬유 복합체를 제조하면, 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 높아지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다. 본 발명은 이하의 요소에 의해 구성된다.
［1］본 발명의 나노 섬유 복합체 제조 방법은 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사법에 의해 기재층상에 나노 섬유층을 형성하고, 상기 기재층과 상기 나노 섬유층이 적층된 구조를 가진 나노 섬유 복합체를 제조하는 전계 방사 공정을 포함하는 나노 섬유 복합체의 제조 방법으로서, 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층이 형성되는 전계 방사 조건으로 상기 전계 방사 공정을 실시하는 것을 특징으로 한다.
이 때문에, 본 발명의 나노 섬유 복합체에 의하면, 종래의 나노 섬유 복합체 제조 방법과 마찬가지로 각각 다른 성질을 가진 기재층과 나노 섬유층을 이용하여 제조함으로써 다양한 성질을 가진 나노 섬유 복합체를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 나노 섬유 복합체에 의하면, 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층이 형성되는 전계 방사 조건으로 전계 방사 공정을 실시하므로, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 하기와 같은 나노 섬유 복합체를 제조하는 것이 가능해진다. 즉, 종래의 나노 섬유 복합체와 비교하여 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 크고, 기재층과 나노 섬유층을 접착할 필요가 없으며, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능한 나노 섬유 복합체를 제조하는 것이 가능해진다.
［2］본 발명의 나노 섬유 복합체 제조 방법에서는 소정의 전계 방사 조건으로 상기 전계 방사 공정을 실시할 때, 상기 나노 섬유와 상기 비즈상 구조체 중 실질적으로 상기 나노 섬유만으로 이루어진 나노 섬유층이 형성되는 폴리머 농도를 제 1 폴리머 농도로 하고, 상기 나노 섬유와 상기 비즈상 구조체 중 실질적으로 상기 비즈상 구조체만으로 이루어진 층이 형성되는 폴리머 농도를 제 2 폴리머 농도로 할 때, 상기 제 1 폴리머 농도보다 낮고, 상기 제 2 폴리머 농도보다 높은 제 3 폴리머 농도의 폴리머를 함유하는 폴리머 용액을 이용하여 상기 소정의 전계 방사 조건으로 상기 전계 방사 공정을 실시함으로써, 기재상에 상기 나노 섬유층으로서 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층을 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법으로 함으로써, 본 발명의 나노 섬유 복합체를 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 「소정의 전계 방사 조건」에는 폴리머 용액의 폴리머 농도 이외의 전계 방사 조건이 포함된다.
［3］본 발명의 나노 섬유 복합체 제조 방법에서 상기 기재층은 2층 이상의 층이 적층된 구조를 가진 기재층이고, 적어도 상기 기재층의 상면 또는 하면 중 한쪽 면과 측면이 상기 나노 섬유층에 의해 덮이도록 전계 방사 공정을 실시하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법으로 함으로써, 나노 섬유층에 의해 기재층의 2층 이상의 층을 측면에서 계지(繫止)하는 것이 가능해지고, 그 결과, 2층 이상의 층 사이의 접합 강도도 크게 하는 것이 가능한 나노 섬유 복합체를 제조하는 것이 가능해진다.
［4］본 발명의 나노 섬유 복합체는 기재층, 나노 섬유 및 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층을 구비하고, 상기 기재층과 상기 나노 섬유층이 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 나노 섬유 복합체에 의하면, 종래의 나노 섬유 복합체와 마찬가지로 기재층이 가진 성질에 나노 섬유층이 가진 성질(넓은 표면적, 미세한 공극 등)을 부가함으로써 다양한 성질을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 나노 섬유 복합체에 의하면, 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층을 구비하므로, 종래의 나노 섬유 복합체와 비교하여 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 크고, 기재층과 나노 섬유층을 접착할 필요가 없으며, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 나노 섬유 복합체는 전지(1차 전지 및 2차 전지)의 세퍼레이터, 콘덴서(캐퍼시터라고도 함)의 세퍼레이터, 와이핑크로스, 필터, 버그필터 등의 산업 자재, 각종 촉매의 담체, 각종 전자?기계 재료, 고기능?고감성 텍스타일등의 의료품, 재생 의료 재료, 바이오메디칼 재료, 의료용 MEMS 재료, 바이오센서 재료 등의 의료 재료, 헬스케어, 스킨 케어 등 미용 관련 용품, 그 외의 폭넓은 용도로 사용 가능하다.
［5］본 발명의 나노 섬유 복합체에서 상기 나노 섬유의 평균 직경은 30 nm~3000nm의 범위 내이고, 상기 비즈상 구조체의 평균 직경은 60nm~5000nm의 범위내이며, 상기 비즈상 구조체의 평균 직경은 상기 나노 섬유의 평균 직경의 2배~100배의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도를 더 크게 하고, 더 높은 품질 및 더 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 있어서, 나노 섬유의 평균 직경을 30nm~3000nm의 범위 내로 한 것은 상기 평균 직경이 30nm 보다 작은 경우에는 제조가 곤란해지는 경우가 있기 때문이고, 상기 평균 직경이 3000nm 보다 큰 경우에는 나노 섬유로서의 성질이 손상되는 경우가 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 있어서, 비즈상 구조체의 평균 직경을 60nm~5000nm의 범위내로 한 것은 상기 평균 직경이 60nm 보다 작은 경우에는 기재층과 나노 섬유층의 접합 강도가 충분히 커지지 않는 경우가 있기 때문이고, 상기 평균 직경이 5000nm보다 큰 경우에는 나노 섬유 복합체를 얇게 하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 있어서, 비즈상 구조체의 평균 직경을 나노 섬유의 평균 직경의 2배~100배의 범위내로 한 것은 상기 평균 직경이 나노 섬유의 평균 직경의 2배보다 작은 경우에는 기재층과 나노 섬유층의 접합 강도가 충분히 커지지 않는 경우가 있기 때문이고, 상기 평균 직경이 나노 섬유의 평균 직경의 100배보다 큰 경우에는 나노 섬유 복합체를 얇게 하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
［6］본 발명의 나노 섬유 복합체에서 상기 기재층은 2층 이상의 층이 적층된 구조를 가진 기재층이고, 적어도 상기 기재층의 상면 또는 하면 중 한쪽 면과 측면이 상기 나노 섬유층에 의해 덮여 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 나노 섬유층에 의해 기재층의 2층 이상의 층을 측면에서 계지한, 2층 이상의 층 사이의 접합 강도가 큰 나노 섬유 복합체로 하는 것이 가능해진다.
［7］본 발명의 세퍼레이터는 세퍼레이터를 구성하는 층 중 적어도 1개의 층으로서 본 발명의 나노 섬유 복합체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세퍼레이터에 의하면, 종래의 세퍼레이터와 마찬가지로 일반적인 섬유층을 가진 세퍼레이터와 비교하여 섬유의 평균 직경이나 공극이 미세한 나노 섬유층을 구비하므로, 높은 전해액 흡수성, 낮은 이온 저항성 및 높은 덴드라이트 내성을 갖추고, 또한 총 두께가 얇은 세퍼레이터로 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 세퍼레이터에 의하면, 본 발명의 나노 섬유 복합체를 구비하므로, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
본 발명의 세퍼레이터는 전지(1차 전지 및 2차 전지를 포함함)나 콘덴서에 특히 적합하게 이용할 수 있다.
［8］본 발명의 세퍼레이터에서 상기 세퍼레이터의 두께는 1㎛~100㎛의 범위내에 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성으로 함으로써 충분한 기계적 강도를 갖고, 또한 충분히 낮은 이온 저항성을 가진 세퍼레이터로 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에서 세퍼레이터의 두께를 1㎛~100㎛의 범위 내로 한 것은 상기 두께가 1㎛ 보다 얇은 경우에는 세퍼레이터의 기계적 강도를 충분히 높일 수 없는 경우가 있기 때문이고, 상기 두께가 100㎛ 보다 두꺼운 경우에는 이온 저항성을 충분히 낮게 할 수 없는 경우가 있기 때문이다.
상기 관점에서는 세퍼레이터의 두께가 10㎛~40㎛의 범위 내에 있는 것이 더 바람직하다.
본 발명은 종래의 나노 섬유 복합체와 비교하여 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 크고, 기재층과 나노 섬유층을 접착할 필요가 없으며, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능한 나노 섬유 복합체 및 상기 나노 섬유 복합체를 제조할 수 있는 나노 섬유 복합체 제조 방법을 제공하고, 또한 상기 나노 섬유 복합체를 갖고, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능한 세퍼레이터를 제공한다.
도 1은 실시형태 1에 따른 세퍼레이터(나노 섬유 복합체(300))를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시형태 1의 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법의 플로우차트이다.
도 4는 실시예 1에 따른 나노 섬유 복합체(300a)의 전자현미경 사진이다.
도 5는 실시예 2에 따른 나노 섬유 복합체(300c)의 전자현미경 사진이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체(302)의 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 나노 섬유 복합체 제조 방법, 나노 섬유 복합체 및 세퍼레이터에 대해, 도면에 나타낸 실시형태에 기초하여 설명한다.
［실시형태 1］
1.실시형태 1에 따른 세퍼레이터(나노 섬유 복합체(300))의 구성
우선, 실시형태 1에 따른 세퍼레이터의 구성을 설명한다.
도 1은 실시형태 1에 따른 세퍼레이터(나노 섬유 복합체(300))를 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 (a)는 심재(芯材)(부호를 도시하지 않음)에 감은 상태의 세퍼레이터의 사시도이고, 도 1의 (b)는 세퍼레이터의 확대 단면도이며, 도 1의 (c)는 도 1의 (b)의 A로 나타내는 범위를 더 확대하여 나타내는 모식도이다.
실시형태 1에 따른 세퍼레이터는 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)로 이루어진다. 즉, 실시형태 1에서는 나노 섬유 복합체(300)와 세퍼레이터는 동일물이다. 나노 섬유 복합체(300)는 도 1에 도시한 바와 같이, 기재층(W)과, 나노 섬유(312)와 비즈상 구조체(314)가 혼재된 상태의 나노 섬유층(310)을 구비하고(도 1의 (c) 참조), 기재층(W)과 나노 섬유층(310)이 적층된 구조를 가진다. 세퍼레이터(300)의 두께는 1㎛~100㎛의 범위 내이고, 예를 들면 50㎛이다.
나노 섬유(312)의 평균 직경은 30nm~3000nm의 범위 내이고, 예를 들면, 200nm이다. 또한, 비즈상 구조체(314)의 평균 직경은 60nm~5000nm의 범위 내이고, 예를 들면, 4000nm이다. 또한 비즈상 구조체(314)의 평균 직경은 나노 섬유(312)의 평균 직경의 2배~100배의 범위 내이고, 예를 들면 20배이다.
기재층(W)은 장척 시트의 형태를 취하고 있고, 기재층(W)으로서는 각종 재료로 이루어진 부직포, 직물, 편물, 종이 등 통기성이 있는 것을 이용할 수 있다. 실시형태 1에서는 기재층(W)으로서 섬유질의 기재층을 이용하고, 도 1의 (c) 중, 도면부호 "200"으로 나타내는 것은 기재층(W) 중의 섬유이다. 기재층(W)의 두께는 예를 들면 1㎛~90㎛의 것을 이용할 수 있다. 기재층(W)의 길이는, 예를 들면 10 m~10km의 것을 이용할 수 있다. 또한, 기재층(W)으로서는 섬유질 이외의 것(예를 들면, 다공성 필름)도 이용할 수 있다.
실시형태 1에 따른 세퍼레이터는 후술하는 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)를 이용하여, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의해 얻어지는 것이다.
2.실시형태 1의 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)의 구성
계속해서, 실시형태 1의 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)의 구성을 설명한다
도 2는 실시형태 1의 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)를 설명하기 위한 도면이다. 도 2의 (a)는 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)의 정면도이고, 도 2의 (b)는 노즐 유닛(110)을 컬렉터(150)측에서 본 도면이다. 또한, 도 2의 (b)에서는 기재층(W)의 아래에 배치되어 있는 구성요소(상부방향 노즐(120) 등)도 도시하고 있다. 도 2에서는 일부의 부재는 단면도로서 나타내고 있다.
나노 섬유 복합체 제조 장치(1)는 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)를 제조하기 위한 장치이다. 즉, 실시형태 1에 따른 세퍼레이터를 제조하기 위한 장치라고도 할 수 있다.
나노 섬유 복합체 제조 장치(1)는 도 2에 도시한 바와 같이, 반송 장치(10)와 전계 방사 장치(20)를 구비한다. 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)에서는 전계 방사 장치로서 1대의 전계 방사 장치(20)를 구비한다.
반송 장치(10)는 기재층(W)을 소정의 반송 속도로 반송한다. 반송 장치(10)는 기재층(W)를 투입하는 투입 롤러(11), 기재층(W)를을 감는 감기 롤러(12), 기재층(W)의 당김을 조정하는 텐션 롤러(13, 18), 투입 롤러(11)와 감기 롤러(12) 사이에 위치하는 보조 롤러(14)를 구비한다. 투입 롤러(11) 및 감기 롤러(12)는 도시하지 않은 구동 모터에 의해 회전 구동되는 구조로 되어 있다.
전계 방사 장치(20)는 반송 장치(10)에 의해 반송되고 있는 기재층(W)에 나노 섬유(312)와 비즈상 구조체(314)가 혼재된 상태의 나노 섬유층(310)을 형성한다.
전계 방사 장치(20)는 도 2에 도시한 바와 같이, 하우징체(100), 노즐 유닛(110), 폴리머 용액 공급부(130)(도시하지 않음), 컬렉터(150), 전원 장치(160)및 보조 벨트 장치(170)를 구비한다. 제 1 전계 방사 장치(20)는 후술하는 복수의 상부방향 노즐(120)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 토출하여 나노 섬유층(310)을 형성한다.
하우징체(100)는 도전체로 이루어진다.
노즐 유닛(110)은 복수의 상부방향 노즐(120)을 갖는다.
본 발명의 세퍼레이터 제조 장치에는 여러 가지 크기 및 여러 가지 형상을 가진 노즐 유닛을 이용할 수 있지만, 노즐 유닛(110)은 상면에서 봤을 때 한 변이 0.5m~3m의 장방형(정방형을 포함함)으로 보이는 크기로 블록 형상을 갖는다.
상부방향 노즐(120)은 도시하지 않는 폴리머 용액 공급부(130)로부터 공급되는 「나노 섬유(312)의 원료인 폴리머 용액」을 토출구로부터 토출하는 노즐이다. 상부방향 노즐(120)은 폴리머 용액을 토출구로부터 상부방향으로 토출한다. 상부방향 노즐(120)을 구성하는 재료로서는 도전체를 이용할 수 있고, 예를 들면,구리, 스텐레스강, 알루미늄 등을 이용할 수 있다.
상부방향 노즐(120)은 예를 들면, 1.5cm~6.0cm의 피치로 배열되어 있다. 상부방향 노즐(120)의 수는 예를 들면, 36개(종횡 동수로 배열한 경우, 6개×6개)~ 21904개(종횡 동수로 배열한 경우, 148개×148개)로 할 수 있다.
또한, 실시형태 1에서는 노즐로서 상부방향 노즐(120)을 이용하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 노즐로서 가로방향 노즐을 이용해도 좋고, 하부방향 노즐을 이용해도 좋다.
컬렉터(150)는 노즐 유닛(110)의 상방에 배치되어 있다. 컬렉터(150)는 도전체로 이루어지고, 도 2에 도시한 바와 같이 절연부재(152)를 통해 하우징체(100)에 장착되어 있다.
전원 장치(160)는 상부방향 노즐(120)과 컬렉터(150) 사이에 고전압을 인가한다. 전원 장치(160)의 양극은 컬렉터(150)에 접속되고, 전원 장치(160)의 음극은 하우징체(100)을 통해 노즐 유닛(110)에 접속되어 있다.
보조 벨트 장치(170)는 장척 시트(W)의 반송 속도에 동기하여 회전하는 보조 벨트(172)와, 보조 벨트(172)의 회전을 돕는 5개의 보조 벨트용 롤러(174)를 구비한다. 5개의 보조 벨트용 롤러(174) 중 1개 또는 2개 이상의 보조 벨트용 롤러는 구동 롤러이고, 나머지 보조 벨트용 롤러는 종동 롤러이다. 컬렉터(150)와 기재층(W) 사이에 보조 벨트(172)가 설치되어 있으므로, 기재층(W)은 양의 고전압이 인가되어 있는 컬렉터(150)에 당겨지지 않고 원활하게 반송되게 된다.
3.실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법의 설명
계속해서, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법을 설명한다.
도 3은 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법의 플로우차트이다.
실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법은 도 3에 도시한 바와 같이, 폴리머 용액 제작 공정(S1)과 전계 방사 공정(S2)을 포함한다. 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법은 상기 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)를 이용하여, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300), 즉 실시형태 1에 따른 세퍼레이터를 제조하는 방법이다.
S1 . 폴리머 용액 제작 공정
폴리머 용액 제작 공정(S1)은 폴리머 재료를 함유하는 폴리머 용액을 제작하는 공정이다. 더 말하면, 소정의 전계 방사 조건으로 전계 방사 공정(S2)을 실시할 때, 나노 섬유(312)와 비즈상 구조체(314) 중 실질적으로 나노 섬유(312)만으로 이루어진 나노 섬유층이 형성되는 폴리머 농도를 제 1 폴리머 농도로 하고, 나노 섬유(312)와 비즈상 구조체(314) 중 실질적으로 비즈상 구조체(314)만으로 이루어진 층이 형성되는 폴리머 농도를 제 2 폴리머 농도로 할 때, 제 1 폴리머 농도보다 낮고, 제 2 폴리머 농도보다 높은 제 3 폴리머 농도의 폴리머 재료를 함유하는 폴리머 용액을 제작하는 공정이다.
제 3 폴리머 농도는 폴리머 재료의 종류나 분자량, 용매의 종류나 비율, 온도, 전압, 제조하는 나노 섬유 복합체의 용도 등에 의해 적절히 결정할 수 있다. 일례를 들면, 폴리머 재료가 폴리우레탄인 경우, 평균적인 전계 방사 조건하에서 5 wt%~13wt%의 범위로 설정할 수 있다.
S2 . 전계 방사 공정
전계 방사 공정(S2)은 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사법에 의해 기재층(W)상에 나노 섬유층(310)을 형성하고, 기재층(W)과 나노 섬유층(310)이 적층된 구조를 가진 나노 섬유 복합체(300)를 제조하는 공정으로서, 나노 섬유(312)와 비즈상 구조체(314)가 혼재된 상태의 나노 섬유층(310)이 형성되는 소정의 전계 방사 조건으로 실시하는 공정이다.
우선, 제작한 폴리머 용액을 폴리머 용액 공급 경로(130)를 통해 노즐 유닛(110)에 공급한다.
계속해서, 장척 시트인 기재층(W)을 반송 장치(10)에 설정하고, 그 후 기재층(W)을 투입 롤러(11)로부터 감기 롤러(12)를 향해 소정의 반송 속도(V)로 반송시키면서, 각 전계 방사 장치(20)에 있어서 기재층(W)에 나노 섬유층(310)을 형성하고, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300), 즉 세퍼레이터를 제조한다. 상기 세퍼레이터는 감기 롤러(12)에 감겨진다.
이하, 실시형태 1의 방사 조건을 예시적으로 나타낸다.
폴리머 용액을 제조하기 위한 폴리머 재료로서는 예를 들면, 폴리락트산(PLA), 폴리프로필렌(PP), 폴리아세트산비닐(PVAc), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PUR), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산글리콜산(PLGA), 실크, 셀룰로스, 키토산 등을 이용할 수 있다.
폴리머 용액을 제조하기 위한 용매로서는 예를 들면, 디클로로메탄, 디메틸 포름아미드, 디메틸설폭시드, 메틸에틸케톤, 클로로포름, 아세톤, 물, 포름산, 아세트산, 시클로헥산, THF 등을 이용할 수 있다. 복수 종류의 용매를 혼합하여 이용해도 좋다. 폴리머 용액에는 도전성 향상제 등의 첨가제를 함유시켜도 좋다.
제 1 반송 속도 및 제 2 반송 속도는, 예를 들면 0.2m/분~100 m/분으로 설정할 수 있다. 노즐과 컬렉터(150)와 노즐 유닛(110)에 인가하는 전압은 10kV~80kV로 설정할 수 있고, 50kV 부근으로 설정하는 것이 바람직하다.
방사 구역의 온도는 예를 들면 25℃로 설정할 수 있다. 방사 구역의 습도는 예를 들면 30%로 설정할 수 있다.
이하, 실시형태에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법, 나노 섬유 복합체 및 세퍼레이터(300)의 효과를 기재한다.
실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의하면, 종래의 나노 섬유 복합체 제조 방법과 마찬가지로 각각 다른 성질을 가진 기재층과 나노 섬유층을 이용하여 제조함으로써, 다양한 성질을 가진 나노 섬유 복합체를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의하면, 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층이 형성되는 전계 방사 조건으로 전계 방사 공정을 실시하므로, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의하면, 제 1 폴리머 농도보다 낮고, 제 2 폴리머 농도보다 높은 제 3 폴리머 농도의 폴리머를 함유하는 폴리머 용액을 이용하여 소정의 전계 방사 조건으로 전계 방사 공정을 실시하므로, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)를 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다.
실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)에 의하면, 종래의 나노 섬유 복합체와 마찬가지로 기재층이 가진 성질에 나노 섬유층이 가진 성질(넓은 표면적, 미세한 공극 등)을 부가함으로써 다양한 성질을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)에 의하면, 나노 섬유(312)와 비즈상 구조체(314)가 혼재된 상태의 나노 섬유층(310)을 구비하므로, 종래의 나노 섬유 복합체와 비교하여 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 크고, 기재층과 나노 섬유층을 접착할 필요가 없고, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)에 의하면, 나노 섬유(312)의 평균 직경은 30nm~3000nm의 범위 내이고, 비즈상 구조체(314)의 평균 직경은 60nm~5000nm의 범위 내이며, 비즈상 구조체(314)의 평균 직경은 나노 섬유(312)의 평균 직경의 2배~100배의 범위 내이므로, 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도를 더 크게 하고, 더 높은 품질 및 더 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
실시형태 1에 따른 세퍼레이터에 의하면, 종래의 세퍼레이터와 마찬가지로 일반적인 섬유층을 가진 세퍼레이터와 비교하여 섬유의 평균 직경이나 공극이 미세한 나노 섬유층을 구비하므로, 높은 전해액 흡수성, 낮은 이온 저항성 및 높은 덴드라이트 내성을 갖추고, 또한 총 두께가 얇은 세퍼레이터로 하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 1에 따른 세퍼레이터에 의하면, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)를 구비하므로, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 1에 따른 세퍼레이터에 의하면, 세퍼레이터의 두께가 1㎛~100㎛의 범위 내이므로, 충분한 기계적 강도를 갖고, 또한 충분히 낮은 이온 저항성을 가진 세퍼레이터로 하는 것이 가능해진다.
［실시예 1］
도 4는 실시예 1에 따른 나노 섬유 복합체(300a)의 전자현미경 사진이다.
실시예 1에서는 본 발명에 의해 정의되는 나노 섬유 복합체(300a)를 실제로 제조하고, 상기 나노 섬유 복합체(300a)의 구조를 확인했다.
실시예 1에 따른 나노 섬유 복합체(300a)의 제조 방법은 이하와 같다.
우선, 전계 방사 공정에 이용하는 폴리머 용액을 제작했다. 상기 폴리머 용액은 원료가 되는 폴리불화비닐리덴(PVDF. Sigma-Aldrich사부터 구입)과 디메틸아세트아미드(DMAc)：메틸에틸케톤(MEK)=7：3의 혼합 용매를 이용하여 제작했다. 상기 원료 및 용매를 실온에서 3시간 교반하고, 원료의 용해를 확인했다. 폴리머 농도는 19wt%가 되도록 조제했다.
계속해서, 상기와 같이 제작한 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사법에 의해 기재층상에 나노 섬유층을 형성하고, 기재층과 나노 섬유층이 적층된 구조를 가진 나노 섬유 복합체를 제조하는 전계 방사 공정을 실시했다.
기재층으로서는 일반적인 일본 종이(和紙)(주성분은 셀룰로스로 이루어진다. 평균 섬유 직경 약 20㎛)를 이용했다.
전계 방사 조건은 노즐 컬렉터간 거리(TCD)를 10cm로 하고, 인가 전압을 6 kV로 했다.
상기와 같이 제조한 나노 섬유 복합체(300a)는 도 4에 도시한 바와 같이, 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 4에서 배경으로 비치고 있는 굵은 섬유는 일본 종이를 구성하는 섬유이다.
나노 섬유 복합체(300a)에서 나노 섬유의 평균 직경은 약 80nm이고, 비즈상 구조체의 평균 직경은 약 2000nm이며, 비즈상 구조체의 평균 직경은 나노 섬유의 평균 직경의 약 25배였다.
이와 같이, 본 발명에 의해 정의되는 나노 섬유 복합체(300a)의 구조를 확인할 수 있었다.
또한, 나노 섬유 복합체(300a)의 나노 섬유층측을 손가락으로 비비어 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도를 확인한 바, 접합 강도가 크기 때문에 나노 섬유층이 박리되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
［비교예］
비교예에서는 기재층상에 나노 섬유층을 형성할 때, 실질적으로 나노 섬유만으로 이루어진 나노 섬유층이 형성되는 전계 방사 조건으로 전계 방사 공정을 실시함으로써, 나노 섬유 복합체(300b)를 실제로 제조하고, 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도를 확인했다.
변형예에 따른 나노 섬유 복합체(300b)의 제조 방법은 폴리머 농도가 24wt%가 되도록 조제한 것 이외는 실시예 1에 따른 나노 섬유 복합체(300a)의 제조 방법과 동일한 방법으로 했으므로, 상세한 것은 생략한다.
상기와 같이 제조한 나노 섬유 복합체(300b)의 나노 섬유층측을 손가락으로 비비어 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도를 확인한 바, 실시예 1에 따른 나노 섬유 복합체(300a)와는 달리 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 작기 때문에 나노 섬유층이 박리되는 것을 확인할 수 있었다.
［실시예 2］
도 5는 실시예 2에 따른 나노 섬유 복합체(300c)의 전자현미경 사진이다.
실시예 2에서는 본 발명에 의해 정의되는 나노 섬유 복합체(300c)를 실제로 제조하고, 상기 나노 섬유 복합체(300c)의 구조를 확인했다.
실시예 2에 따른 나노 섬유 복합체(300c)의 제조 방법은 기재층으로서 PE필름 세퍼레이터(셀가드 단층 폴리에틸렌 세퍼레이터, 셀가드사제)를 이용한 것 이외는 실시예 1에 따른 나노 섬유 복합체(300a)의 제조 방법과 동일한 방법으로 했으므로, 상세한 것은 생략한다.
상기와 같이 제조한 나노 섬유 복합체(300c)에서도 도 5에 도시한 바와 같이, 실시예 1에 따른 나노 섬유 복합체(300a)와 마찬가지로 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층이 형성되는 것을 확인할 수 있었다.
나노 섬유 복합체(300c)에서도 나노 섬유의 평균 직경은 약 80nm이고, 비즈상 구조체의 평균 직경은 약 2000nm이며, 비즈상 구조체의 평균 직경은 나노 섬유의 평균 직경의 약 25배였다.
이와 같이, 본 발명에 의해 정의되는 나노 섬유 복합체(300c)의 구조를 확인할 수 있었다.
또한, 나노 섬유 복합체(300c)의 나노 섬유층측을 손가락으로 비비어 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도를 확인한 바, 실시예 1에 따른 나노 섬유 복합체(300a)와 마찬가지로 접합 강도가 크기 때문에 나노 섬유층이 박리되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
［실시형태 2］
도 6은 실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체(302)의 확대 단면도이다.
실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체(302)는 기본적으로는 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)와 동일한 구성을 가지지만, 기재층 및 나노 섬유층의 구성이 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)의 경우와는 다르다. 즉, 실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체(302)에서는 도 6에 도시한 바와 같이, 기재층은 2층의 층(W1, W2)이 적층된 구조를 가진 기재층이고, 기재층의 상면과 측면이 나노 섬유층(320)에 의해 덮여 있다.
실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체(302)를 제조하기 위한 나노 섬유 복합체 제조 방법은 기본적으로는 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법과 동일하지만, 기재층의 상면과 측면이 나노 섬유층(320)에 의해 덮이도록 전계 방사 공정을 실시하는 점이 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법과는 다르다.실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법으로서는 예를 들면, 기재층의 측면까지 나노 섬유층(320)을 형성할 수 있도록 노즐의 간격을 크게 취하는 것이나, 기재층의 폭을 좁게 하는 것을 생각할 수 있다.
상기와 같이, 실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법은 적어도 기재층의 상면 또는 하면 중 한쪽 면과 측면이 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층(320)에 의해 덮이도록 전계 방사 공정을 실시하는 점이 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법의 경우와는 다르지만, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법과 마찬가지로 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층이 형성되는 전계 방사 조건으로 전계 방사 공정을 실시하므로, 본 발명의 나노 섬유 복합체를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의하면, 나노 섬유층(320)에 의해 기재층의 2층의 층을 측면에서 계지하는 것이 가능해지고, 그 결과, 2층의 층 사이의 접합 강도도 크게 하는 것이 가능한 나노 섬유 복합체를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법은 적어도 기재층의 상면 또는 하면 중 한쪽 면과 측면이 나노 섬유층에 의해 덮이도록 전계 방사 공정을 실시하는 점 이외에는 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법과 기본적으로 동일한 방법이므로, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법이 가지는 효과 중 해당하는 효과를 그대로 가진다.
실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체(302)는 기재층 및 나노 섬유층의 구성이 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)의 경우와는 다르지만, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)와 마찬가지로 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 나노 섬유층(320)을 구비하므로, 종래의 나노 섬유 복합체와 비교하여 기재층과 나노 섬유층 사이의 접합 강도가 크고, 기재층과 나노 섬유층을 접착할 필요가 없으며, 높은 품질 및 높은 생산성을 갖도록 하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체(302)에 의하면, 나노 섬유층(320)에 의해 기재층의 2층의 층을 측면에서 계지한, 2층의 층 사이의 접합 강도가 큰 나노 섬유 복합체로 하는 것이 가능해진다.
또한, 실시형태 2에 따른 나노 섬유 복합체(302)는 기재층 및 나노 섬유층의 구성 이외의 점은 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)와 기본적으로 동일한 구성을 가지므로, 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)가 가진 효과 중 상기 효과를 그대로 가진다.
이상, 본 발명을 상기 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 형태로 실시하는 것이 가능하고, 예를 들면, 다음과 같은 변형도 가능하다.
(1) 상기 각 실시형태의 각 구성 요소의 수, 위치 관계, 크기는 예시이고, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
(2) 상기 실시형태 1에서는 나노 섬유 복합체(300)로 이루어진 세퍼레이터를 예를 들어 본 발명의 세퍼레이터를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 나노 섬유 복합체 이외의 층(보강부재 등)을 더 구비하는 세퍼레이터로 해도 좋다.
(3) 상기 실시형태 1에서는 세퍼레이터를 예를 들어 본 발명의 나노 섬유 복합체(300)를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명의 나노 섬유 복합체는 와이핑크로스, 필터, 버그필터 등의 산업 자재, 각종 촉매의 담체, 각종 전자?기계 재료, 고기능?고감성 텍스타일 등의 의료품, 재생 의료재료, 바이오메디칼 재료, 의료용 MEMS 재료, 바이오센서 재료 등의 의료 재료, 헬스케어, 스킨 케어등 미용 관련 용품, 그 외의 폭넓은 용도로 사용 가능하다.
(4) 상기 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체(300)는 상기 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)를 이용하여 제조했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명의 나노 섬유 복합체는 여러 가지 나노 섬유 복합체 제조 장치를 이용하여 제조할 수 있다.
(5) 상기 각 실시형태에 따른 나노 섬유 복합체는 각 실시형태에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의해 제조했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명의 나노 섬유 복합체는 여러 가지 나노 섬유 복합체 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있다.
(6) 상기 실시형태 1에 따른 나노 섬유 복합체 제조 방법은 상기 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)를 이용하여 실시했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.본 발명의 나노 섬유 복합체 제조 방법은 여러 가지 나노 섬유 복합체 제조 장치를 이용하여 실시할 수 있다.
(7) 상기 실시형태 2에서는 2층의 기재층과 1층의 나노 섬유층(320)을 가진 나노 섬유 복합체(302)를 예를 들어 본 발명의 나노 섬유 복합체를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 3층 이상의 기재층이나 2층 이상의 나노 섬유층을 가진 나노 섬유 복합체에 본 발명을 적용할 수도 있다.
(8) 본 발명에 이용하는 나노 섬유 복합체 제조 장치에서는 블록 형상의 노즐 유닛 이외의 노즐 유닛, 예를 들면, 관형상의 노즐 유닛을 이용해도 좋다.
(9) 상기 실시형태 1에서는 전계 방사 장치로서 1대의 전계 방사 장치(20)를 구비한 나노 섬유 복합체 제조 장치(1)를 예를 들어 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 2대 이상의 전계 방사 장치를 구비한 나노 섬유 복합체 제조 장치를 본 발명에 적용할 수도 있다.
1 : 세퍼레이터 제조 장치
10 : 반송 장치
11 : 투입 롤러
12 : 감기 롤러
13, 18 : 텐션 롤러
14 : 보조 롤러
20 : 전계 방사 장치
100 : 하우징체
110 : 노즐 유닛
120 : 제 1 노즐
150 : 컬렉터
152 : 절연체
160 : 전원 장치
170 : 보조 벨트 장치
172 : 보조 벨트
174 : 보조 벨트용 롤러
200 : 기재층의 섬유
300, 302 : 나노 섬유 복합체
310, 320 : 나노 섬유층
312 : 나노 섬유
314 : 비즈상 구조체
W : 기재층

Claims (8)

  1. 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사법에 의해 기재층상에 나노 섬유층을 형성하고, 상기 기재층과 상기 나노 섬유층이 적층된 구조를 가진 나노 섬유 복합체를 제조하는 전계 방사 공정을 포함하는 나노 섬유 복합체의 제조 방법에 있어서,
    나노 섬유와 비즈상 구조체 중 나노 섬유만으로 이루어진 나노 섬유층이 형성되는 폴리머 농도를 제 1 폴리머 농도로 하고, 나노 섬유와 비즈상 구조체 중 비즈상 구조체만으로 이루어진 층이 형성되는 폴리머 농도를 제 2 폴리머 농도로 할 때, 제 1 폴리머 농도보다 낮고, 제 2 폴리머 농도보다 높은 제 3 폴리머 농도의 폴리머 재료를 함유하는 폴리머 용액을 제작하는 공정과;
    2층 이상의 층이 적층된 구조의 적어도 상기 기재층의 상면 또는 하면 중 한쪽 면과 측면이, 나노 섬유와 비즈상 구조체가 혼재된 상태의 상기 나노 섬유층에 의해 덮이도록 전계 방사 공정을 실시하며,
    상기 폴리머 용액은 디메틸설폭시드, 아세톤, 포름산, 아세트산, 시클로헥산, THF 중 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 용매에 폴리락트산(PLA), 폴리아세트산비닐(PVAc), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산글리콜산(PLGA), 실크, 키토산 중 선택된 어느 하나 또는 하나 이상으로 이루어진 폴리머가 첨가된 것을 특징으로 하는 나노 섬유 복합체 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항의 나노 섬유 복합체 제조 방법에 의해 제조된 나노 섬유 복합체에 있어서,
    상기 나노 섬유의 평균 직경은 30nm~3000nm의 범위 내이고,
    상기 비즈상 구조체의 평균 직경은 60nm~5000nm의 범위 내이며,
    상기 비즈상 구조체의 평균 직경은 상기 나노 섬유의 평균 직경의 2배~100배의 범위 내이며,
    상기 기재층은 2층 이상의 층이 적층된 구조를 가지는 기재층이고,
    적어도 상기 기재층의 표면 또는 하면 중 한쪽 면과 측면이 상기 나노 섬유층에 의해 덮여 있는 것을 특징으로 하는 나노 섬유 복합체.
  6. 삭제
  7. 세퍼레이터를 구성하는 층 중 적어도 1개의 층으로서 제5항에 기재된 나노 섬유 복합체를 구비하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 세퍼레이터의 두께는 1㎛~100㎛의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터.
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